DE2042697C3 - Taktgeber zum Betätigen eines als Stellwerk in stufenweisen Pilotreglem von Trägerfrequenzsystemen eingesetzten, reversiblen Binärzählers aus integrierten Flip-Flops - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Taktgeber zum Betätigen eines als Stellwerk in stufenweisen Pilotreglern von Trägerfrequenzsystemen eingesetzten, reversiblen Binärzählers aus integrierten Flip-Flops, dessen Zählrichtung über /- und /^-Eingänge der Flip-Flops durch Anlegen von 0- oder 1-Potentialen gesteuert wird und der im Synchronbetrieb durch gleichzeitiges Anlegen von Taktimpulsen an alle Flip-Flops zum Weiterzählen veranlaßt wird, wobei der Pilotregler einen von der Pilotspannung gesteuerten Pegeldiskriminator aufweist, der beim Auftreten einer Pegelabweichung den Taktgeber freigibt und die Fortschalterichtung des Zählers bestimmt.

Eine solche Schaltungsanordnung ist bekannt (DE-PS 35 525).

Es sind ferner Anordnungen zur stufenweisen Pegelregelung von Trägerfrequenzsystemen bekannt, bei denen eine Pilotspannung von einem Pegeldiskriminator ausgewertet wird, der beim Vorhandensein einer Pegelabweichung vom Sollwert die Zählrichtung eines als Stellwerk dienenden reversiblen Binärzählers bestimmt und einen Taktgeber zum Betätigen des Binärzählers aktiviert (DE-PS 11 18 831).

Solche reversible Binärzähler bestehen aus einer

Anzahl Flip-Flops, die miteinander über steuerbare elektronische Tore verbunden sind. Es ist nun aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und Raumeinsparung vorteilhaft, den Zähler aus handelsüblichen, integrierten /-JC-FIip-Flops mit einem Takteingang Taufzubauen.

Ein solcher /-K-Flip-Flop mit dem Takteingang That zwei Bedienungseingänge J und K, über die durch Anlegen von Potentialen, die logischen ß- oder 1-Zuständen entsprechen, seine Wirkungsweise beim

m Anlegen eines Taktimpulses vorgeschrieben wird. Zum Betätigen des Flip-Flops werden beide Flanken des Taktimpulses benötigt, wobei die Wirkung ab einer gewissen Impulshöhe der Anfangsflanke des Taktimpulses einsetzt Es ist nicht statthaft, die Zustände der J- und

is ^-Eingänge zu ändern, während ein Taktimpuls auftritt sonst reagiert das Rip-Flop falsch.

Für den Einsatz in Pilotreglern eignen sich Synchronzähler, bei denen jedes Flip-Flop den Taktimpuls gleichzeitig vom Taktgeber zugeführt bekommt In diesem Fall dürfen sich die Zustände der /- und ^-Eingänge aller Flip-Flops des Zählers während der Dauer eines Taktimpuls nicht ändern, sonst können sprunghafte Änderungen des Zählers auftreten. Da die Zählrichtung und Zählbereitschaft solcher Zähler über die /- und K-Eingänge gesteuert wird, ist die Gefahr sprunghafter Änderungen am Anfang und Ende eines Zählvorganges besonders groß.

Bei der eingangs beschriebenen bekannten Anordnung (DE-PS 11 35 525) ist der Taktgeber mit dem Pegeldiskriminator so gekoppelt daß der Taktgeber erst durch das Ansprechen des Diskriminators freigegeben wird und nach einer vorgegebenen, kleinen Verzögerungszeit nach dem Einstellen der Fortschalterichtung des Zählers ein erster Taktimpuls auftritt und

js den Zähler sofort um einen Schritt in der Sollrichtung verändert, während die weiteren Taktimpulse entsprechend der Taktfrequenz folgen, bis der Diskriminator wieder in seine Ruhelage gelangt ist. Hierbei ist gewährleistet, daß keine sprunghafte Änderung des Zählers am Anfang eines Regelvorganges auftritt Am Ende eines Regelvorgangs wird gleichzeitig vom Diskriminator der Taktgeber festgehalten und der Zustand der /-^-Eingänge geändert; das Festhalten des Taktgebers kann sich aber wie ein Taktimpuls

auswirken und eine sprunghafte Änderung des Zählers bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung der eingangs genannten Art zu verhindern, daß durch das Festhalten des Taktgebers eine

so sprunghafte Änderung des Zählers erfolgt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem eigentlichen Taktgeber eine Anordnung nachgeschaltet ist die aus dem Urtakt des Taktgebers einen abgeleiteten Takt durch zeitliche Differentiation der Endflanke des Urtaktes gewinnt und die Ausgangsflanke des abgeleiteten Taktes mittels zeitlicher Integration verzögert

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung zeigt die Zeichnung.

bo PD ist der Pegeldiskriminator, TC der Taktgeber und Z der Zähler. Der Taktgeber wird von dem Pegeldiskriminator über dessen Ausgang /IFderart gesteuert, daß er beim Sollwert des Pegels an seinem Ausgang A negatives Potential aufweist und bei einer Pegelabwei-

ίό chung vom Sollwert relativ kurze positive Impulse abgibt. Der Zähler erhält vom Pegeldiskriminator über dessen weitere zwei Ausgänge AJ und AK an seinen J- und K-Eingängen entsprechende Steuerpotentiale.

Die Anordnung zur Ableitung des Taktes besteht aus einem Transistor Ti in Emitter-Schaltung mit einem Kollektorwiderstand R1 und einem Basisvorwiderstand R 2, dessen Basis über einen Differenzierkondensator C 2 mit dem Ausgang Λ de: Taktgebers TG verbunden ist und dessen Kollektor mit dem Takteingang Γ des Zählers und außerdem über einen Integrierkondensator Ci mit dem Emitter verbunder, ist. Die Betriebsspannung der Anordnung ist UB.

Die Wirkungsweise der gesamten Anordnung ist ι ο folgende:

Beim Sollwert des Pegels fließt über den Basisvorwiderstand RT. Basisstrom in den Transistor Ti; er ist leitend und hält den Takteingang T des Zählers auf negativem Potential-

Beim Auftreten einer Pegelabweichung vom Sollwert wird die Regelrichtung des Zählers über seine Eingänge /und K sofort entsprechend eingestellt Am Ausgang A des Taktgebers entsteht der erste positive Impuls, während dessen Dauer der Differenzier-Kondensator C2 so aufgeladen wird, daß sein linker Belag positiv und sein rechter Belag negativ ist Am Ende des .rsten Impulses, während seiner negativen Flanke, wird der linke Kondensatorbelag auf das Minuspotential der Betriebsspannung gebracht die Kondensatorspannung wirkt sperrend auf den Transistor, bis der Kondensator über den Basisvorwiderstand umgeladen ist; durch diesen differenzierten Impuls wird der Transistor kurzzeitig gesperrt und liefert einen kurzen posi'iven Taktimpuls zum Zähler. Obwohl der Transistor sofort gesperrt wird, kann seine Kollektorspannung nur verzögert ansteigen, weil erst der Integrier-Kondensator Ci über den Kollektorwiderstand aufgeladen werden muß.

Beim Anstehen der Pegelabweichung treten im Rhythmus der Taktfrequenz weitere Impulse auf, die den Zähler in der gewünschten Richtung verstellen.

Beim Erreichen des Sollwertes wird vom Pegeldiskriminator der Taktgeber sofort festgehalten und der Zähler an seinen /-K-Eingängen auf Stillstand umgesteuert War nun der Ausgang des Taktgebers auf Minuspotential, so bleibt er in dieser Lage stehen, und es entsteht kein abgeleiteter Taktimpuls. War aber der Ausgang des Taktgebers auf Pluspotential, & K wurde der Taktgeber während eines positiven Taktimpulses in seine Ruhelage gebracht so entsteht ein letzter, unnötiger, abgeleiteter Taktimpuls. Da aber seine Anstiegsflanke verzögert ist erreicht er eine wirksame Höhe, nachdem schon der Zähler über die /-K-Eingänge gesperrt ist und er bleibt unwirksam.

Man erkennt, daß beim Anfang eines Regelvorgangs zwischen dem Umsteuern der J-K-Einf'.Age und dem Auftreten eines ersten abgeleiteten Taktimpulses eine Zeit vergeht die der Dauer eines positiven Impulses des eigentlichen Taktgebers TC gleich ist Um diese Zeit relativ klein zu halten, wird das Tastverhältnis des Taktgebers stark unsymmetrisch gemacht derart daß kurze positive und lange negative Impulse entstehen. Beim Ende eines Regelvorganges vergeht zwischen dem Umsteuern der /-AT-Eingänge und dem Auftreten eines abgeleiteten Taktimpulses die Integraiionszeit der Integrierschaltung Ri ■ Ci. In beiden Fällen können sprunghafte Änderungen des Zählerzustandes nicht auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Taktgeber zum Betätigen eines als Stellwerk in stufenweisen Pilotreglern von Trägerfrequenzsystemen eingesetzten, reversiblen Binärzählers aus integrierten Flip-Flops, dessen Zählrichtung über J- und K-Eingänge der Flip-Flops durch Anlegen von 0- oder 1-Potentialen gesteuert wird und der im Synchronbetrieb durch gleichzeitiges Anlegen von Taktimpulsen an alle Flip-Flops zum Weiterzählen veranlaßt wird, wobei der Pilotregler einen von der Pilotspannung gesteuerten Pegeldiskriminator aufweist, der beim Austreten einer Pegelabweichung den Taktgeber freigibt und die Fortschalterichtung des Zählers bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß dem eigentlichen Taktgeber eine Anordnung nachgeschaltet ist, die aus dem Urtakt des Taktgebers einen abgeleiteten Takt durch zeitliche Differentiation der Endflanke des Urtaktes gewinnt und die Anfangsflanke des abgeleiteten Taktes mittels zeitlicher Integration verzögert

2. Taktgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Ableitung des Taktes aus einem Transistor (Ts) in Emitter-Schaltung besteht, dessen Basis über einen Differenzier-Kondensator (C2) mit dem Ausgang (A) des eigentlichen Taktgebers (TG) und über einen Basisvorwiderstand (R 2) mit dem Pluspol der Betriebsspannung (UB) verbunden ist und dessen Kollektor über einen Kollektorwiderstand (R 1) mit dem Pluspol der Betriebsspannung und über einen Integrier-Kondensator (Ci) mit <iem Emitter sowie direkt mit dem Takteingang (T) des Zählers (Z) verbunden ist

3. Taktgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der eigentliche Taktgeber (TC) Impulse mit einem stark unsymmetrischen Tastverhältnis mit kurzen positiven und langen negativen Impulsen liefert