DE2047321C

DE2047321C - Electrical controller in which the setpoint and the actual value are fed to a differential amplifier

Info

Publication number: DE2047321C
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 8000 München Lechler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1972-11-09

Description

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fügung steht und eine Begrenzung des Regelbereiches ker abgegebenen Steuerspannung von der Pilotpraktisch vermieden wird. spannung, and a limitation of the control range ker output control voltage from the pilot is practically avoided. voltage,

Dabei wird der Gleichspannungsverstärker zweck- F i g. 3 die Abhängigkeit der Reglerstellung S_r vonThe DC voltage amplifier is used for this purpose. 3 the dependence of the controller position S _r on

mäßigerweise derart bemessen, daß seine maximale der Steuerelektrodenspannung Ua, moderately dimensioned such that its maximum of the control electrode voltage Ua,

Ausgangsspannung annähernd gleich der Versorgungs- 5 F i g. 4 die Abhängigkeit der Regelgeschwindig-Output voltage approximately equal to the supply 5 F i g. 4 the dependence of the control speed

Tr. \ιλ*·» UiJ j c_c j i-n₄ · i_ · it keit ί- von der Reglerstellung S_r beim Stand dejTr. \ Ιλ * · »UiJ j c_c j in ₄ · i_ · it speed ί- from the controller position S _r at the state dej

In Weiterbildung der Erfindung laßt sich eine Um- d/In a further development of the invention, a conversion d /

polung der Regelrichtung bei sehr großem Istwert, Technik; inpolarity of the control direction with a very high actual value, technology; in

insbesondere bei Pilotüberpegel, dadurch auf beson- F i g. 5 und 6 sind elektrische Regler nach der Erfinders vorteilhafte Weise verhindern, daß als Ausgang io dung dargestellt;especially in the case of pilot over-level, which means that it is particularly important. 5 and 6 are electrical regulators according to the inventor advantageous way to prevent that represented as output io manure;

des Differenzverstärkers, an den der Gleichspannungs- F i g. 7 zeigt die Abhängigkeit der Regelgeschwin-of the differential amplifier to which the DC voltage F i g. 7 shows the dependency of the control speed

verstärker angeschlossen ist, ein Anschluß gewählt ist _{di keit}£ _{von der Regierstellung} _Sr _für einen erfin-amplifier is connected, a connection is selected the _ability £ _{from the control position} _Sr _for an inventive

bei dem die Richtung der Potentialanderung mit ⁶ d/ ^{6 ö} in which the direction of the potential change is ⁶ d / ^{6 ö}

wachsender Istwertspannung auch bei großen Ist- dungsgemäßen Regler,increasing actual value voltage even with large actual controllers,

werten, unverändert bleibt. 15 In den Figuren sind gleiche Schaltmittel und Span-evaluate, remains unchanged. 15 In the figures, the same switching means and voltage

Dabei kann es sich ferner als zweckmäßig erweisen, nungen mit denselben Bezugszeichen versehen,It may also prove to be useful to provide openings with the same reference numerals,

den Regler derart auszubilden, daß der Differenz- Be; dem in F i g. 6 gezeigten Regler wird der Diffe-to train the controller in such a way that the difference Be; the one shown in FIG. 6, the differential

verstärker zwei Transistoren enihält, deren Emitter renzverstärker I einerseus η·..\ der Sollwertspannungamplifier contains two transistors, the emitter of which is the reference amplifier I one η · .. \ of the setpoint voltage

über einen, insbesondere einstellbarer Widerstand Us, andererseits mit der Pilotspannung Up (Istwert)Via an, in particular adjustable, resistor Us, on the other hand with the pilot voltage Up (actual value)

miteinander verbunden sind, und daß bei dem einen 20 gespeist.are connected to each other, and that one 20 is fed.

Transistor zwischen Basis und Bezugspotential der Beide Spannungen t/p und Us liegen gegen Erde. Istwert zugeführt und bei dem anderen Transistor, Der Differenzverstärker 1 enthält die Transistoren 11 dessen Emitter über einen Widerstand an Bezugs- und 12, deren Emitter über den Widerstand 10 miteinpotential und dessen Kollektor über einen weiteren ander verbunden sind. Zwischen der Basis des Tran-Widerstand an Versorgungsspannung geführt ist, der 25 sistors II und Erde wird die Pilotspannung Up zu-B'isis die Sollwertspannung zugeführt und die zwischen geführt. Zur Erzeugung der SoUwertspanmmg U_s ist Kollektor und Versorgungsspannung liegende Span- an die Zenerdiode 18, die mit der Kathode an der Erde nung dem Gleichspannungsverstärker als Eingangs- liegt und anodenseitig über den Widerstand 20 an Verspannung zugeführt ist. sorgungsspannung geführt ist, ein aus den Wider-Transistor between base and reference potential of the two voltages t / p and Us are against earth. The actual value is supplied and in the case of the other transistor, the differential amplifier 1 contains the transistors 11 whose emitters are connected via a resistor to the reference and 12 whose emitters are connected via the resistor 10 to miteinpotential and whose collector is connected via another other. Between the base of the Tran resistor, the supply voltage is passed, the 25 sistor II and earth, the pilot voltage Up zu-B'isis is supplied to the setpoint voltage and the voltage is passed between. To generate the SoUwertspanmmg U _s , the collector and supply voltage are applied to the Zener diode 18, which is connected to the DC voltage amplifier with the cathode to earth as the input and is fed to the voltage via the resistor 20 on the anode side. supply voltage is carried out, one of the resistors

Der Gleichspannungsverstärker kann dabei zweck- 30 ständen 14 bis 17 gebildeter Spannungsteiler anmäßigerweise durch eine Transistorstufe gebildet sein, geschlossen, bei dem an den Widerständen 15 und 16 deren Transistor emitterseitig über einen Widerstand die Sollwertspannang Us anliegt. Zur Temperaturan Versorgungsspannung und kollektorseitig über kompensation ist dem Widerstand 15 der temperatureinen weiteren Widerstand an Bezugspotential geführt abhängige Widerstand 14 parallel geschaltet. Die Sollist, wobei zwischen Basis und Versorgungsspannung 35 wertspannung Us ist der Basis des Trarisisto"s 12 zudie Eing'ngsspannung zugeführt ist, und daß als geführt, dessen Emitter über den Widerstand 13 an Steuerspannung für den Kondensator die am kollektor- Erde und dessen Kollektor über den Widerstand 19 seitigen Widerstand abfallende Spannung dient. an Versorgungsspannung Ub geführt ist. Bei demThe DC voltage amplifier can expediently be formed by a closed transistor stage, with voltage dividers formed from 14 to 17, in which the setpoint voltage Us is applied to the resistors 15 and 16 of the transistor on the emitter side via a resistor. For the temperature on the supply voltage and via compensation on the collector side, the resistor 15 is connected in parallel with a further resistor 14 that is dependent on the temperature and is guided to reference potential. The Sollist, where between the base and supply voltage 35 value voltage Us is the base of the Trarisisto "s 12 to the input voltage is fed, and that as led, its emitter via the resistor 13 to control voltage for the capacitor at the collector ground and its collector The voltage dropping across the resistor 19 on the side of the resistor is used to supply the supply voltage Ub

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Transistor 11 ist der Kollektor unmittelbar an VerRegler derart ausgebildet, daß wenigstens eine der aus- 40 sorgungsspannung, der Emitter nur an den Widergangsseitigen Elektroden des Feldeffekttransistors mit stand 10 gelegt.In a further embodiment of the invention, the transistor 11 is the collector directly on VerRegler designed in such a way that at least one of the supply voltage, the emitter only on the output side Electrodes of the field effect transistor with stand 10 placed.

einer derart gepolten und bemessenen Vorspannung Ein derartiger Differenzverstärker ist zur Bildung vorgespannt ist, daß der Unterschied der Regel- der Regelabweichung in einem Regler besonders gegeschwindigkeit für Abwärtsregeln und für Aufwärts- eignet, da sich die Grenzen des Regelbereiches auf regeln verringert ist. Dabei kann man die Gleich- 45 besonders einfache Weise, nämlich durch Verändern spannung in einem an die Versorgungsspannung an- des Widerstandes 10 einstellen lassen. Ferner braucht geschlossenen Spannungsteiler bilden, an dessen Ab- die Quelle für die Sollwertspannung Us nicht niedergriff eine Ausgangselektrode des Feldeffekttransistors ohmig zu sein. Verwendet man einen derartigen Diffeangeschlossen ist. renzverstärker zur unmittelbaren Ansteuerung desSuch a polarized and dimensioned bias voltage. Such a differential amplifier is biased to form that the difference in control deviation in a controller is particularly suitable for downward and upward control, since the limits of the control range are reduced to control. The DC 45 can be adjusted in a particularly simple manner, namely by changing the voltage in one direction to the supply voltage at the resistor 10. Furthermore, a closed voltage divider needs to be formed, at the end of which the source for the setpoint voltage Us did not reach down to an output electrode of the field effect transistor to be ohmic. If one uses such a diff, it is connected. reference amplifier for direct control of the

In Weiterbildung der Erfindung wird an der Ein- 5° Mosfet-Stellgliedes, so ergeben sich jedoch die im folgangsseite des Feldeffekttransistors eine derart gepolte genden näher dargelegten Schwierigkeiten.
Gegenspannung eingespeist, daß sie der Gleichspan- F i g. 2 bezieht sich auf eine Pilot-Regelungseinrichnung entgegenwirkt. Durch diese Maßnahme ergibt tung, bei der der Sollwertvergleich in einem Differenzsich der Vorteil, daß die Größe einer im Ausgangskreis verstärker durchgeführt und die Steuerspannung Ust des Feldeffekttransistors, insbesondere zur Regler- 55 für das Mosfet-Stellglied direkt von der Ausgangsstellungsanzeige, eingeschleifte Vorspannung größer spannung dieses Differenzverstärkers abgeleitet wird, als die tatsächlich benötigte Gleichspannung gewählt Bei dem Differenzverstärker 1 nach F i g. 6 wird in werden kann. Die Gegenspannung wird dabei zweck- diesem Fall nicht beim Transistor 12, sondern beim mäßigerweise mit Hilfe eines in dem Gleichspannungs- Transistor 11 ein Koüektor-Arbeitswiderstand Vorverstärker vorgesehenen Widerstandes erzeugt. 60 gesehen, so daß die Ausgangsspanniing zwischenIn a further development of the invention, the one-5 ° MOSFET actuator, however, results in the difficulties explained in more detail on the downstream side of the field effect transistor, which is polarized in this way.
Counter voltage fed in that it is the direct voltage F i g. 2 relates to a pilot control device counteracts. This measure results in a device in which the setpoint comparison in a difference has the advantage that the size of an amplifier carried out in the output circuit and the control voltage Ust of the field effect transistor, in particular for the regulator 55 for the Mosfet actuator directly from the initial position indicator, looped bias voltage greater this differential amplifier is derived, selected as the DC voltage actually required. In the case of the differential amplifier 1 according to FIG. 6 will be in can. In this case, the counter voltage is expediently not generated in the transistor 12, but rather in the case of the resistor, which is moderately provided in the DC voltage transistor 11, with a resistor preamplifier. 60 seen so that the initial span between

Die Erfindung wird an Hand der in den F i g. 5 Kollektor des Transistors 11 und Erde mit der für dieThe invention is illustrated by means of the FIGS. 5 collector of transistor 11 and earth with that for the

und 6 gezeigten AusJuhrungsbeispiele sowie an Hand Regelung erforderlichen Polarität zur Verfügung steht,and 6 shown examples as well as manual control of the required polarity is available,

des in F i g. 7 gezeigten Diagrammes näher erläutert. Die Steuerspannung Ust ist in diesem Fall bei kleinenof the in FIG. 7 explained in more detail. The control voltage Ust in this case is small

F i g. 1 zeigt, wie --ingangs bereits näher erläutert, Pilotspannungen Up gleich der VersorgungsspannungF i g. 1 shows, as already explained in more detail at the beginning, pilot voltages Up equal to the supply voltage

einen vorbekannten Regler mit Differenzverstärker 65 Un und fällt im Aussteuerungsbereich in der Umge-a known controller with differential amplifier 65 Un and falls in the modulation range in the

und nachgeschaltetem Mosfet-Stellglied. bung der Sollwertspannung Us auf einen Wert ab, derand downstream Mosfet actuator. exercise the setpoint voltage Us to a value that

Ferner zeigen für einen Regler nach F i g. 1 etwa der Sollwertspannung Us entspricht, um dann mitFurthermore, for a controller according to FIG. 1 corresponds approximately to the setpoint voltage Us to then with

F i g. 2 die Abhängigkeit der vom Differenzverstär- wachsender Pilotspannung Up wieder anzusteigen.F i g. 2 the dependency of the pilot voltage Up , which is increasing from the differential amplifier, increases again.

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Wie aus der Figur ersichtlich, wird der Ausgangs- ÄC-Glied 2 eingefügt ist, wobei als EingangsspannungAs can be seen from the figure, the output AC element 2 is inserted, with the input voltage

spannungshub des Differenzverstärkers mindestens U_F, für den Gleichspannungsverstärker die am Widcr-voltage swing of the differential amplifier at least U _F , for the DC voltage amplifier the

um den Betrag der Sollwertspannung vermindert. stand 19, d. h. zwischen Kollektor des Transistors 12reduced by the amount of the setpoint voltage. stood 19, d. H. between collector of transistor 12

An der einen Grenze des Aussteuerungsberciches ist und Versorgungsspannung liegende Spannung; dient, der Transistor 11 gesperrt und der Transistor 12 voll 5 Der Gleichspannungsverstärker ist einstufig ausgebilleitend. Die vom Kollektor des Transistors 11 ab- det. Er kommt mit einer geringen Eingangsspannung genommene Steuerspannung beträgt in diesem Fall Ue aus und bewirkt, daß als Steuerspannung Ust fast Ust ~- Üb· Eine minimale Steuerspannung ergibt sich die ganze Versorgungsspannung Up zur Verfügung für den Fall, daß der Transistor U sich gerade noch steht. Damit wird eine Begrenzung des Regelbereiches nicht im Sättigungszustand befindet und der Tran- io praktisch vermieden. Außerdem wird durch die Versistor 12 gerade gesperrt ist. Bei einer Pilotspannung stärkerstufe 4 eine Umpolung der Regelrichtung bei Up > Us ist der Transistor 11 voll leitend und Tran- Pilotüberpegel verhindert, weil sie, wie aus F i g. 6 sistor 12 gesperrt. Mit wachsender Pilotspannung Up At one limit of the modulation range and the supply voltage is the voltage; is used, the transistor 11 is blocked and the transistor 12 is full. The from the collector of the transistor 11 det. In this case, the control voltage used is Ue and has the effect that the control voltage Ust is almost Ust ~ - Ub · A minimum control voltage results in the entire supply voltage Up available in the event that the transistor U is still just at a standstill . This means that a limitation of the control range is not in the saturation state and the tranio is practically avoided. In addition, the Versistor 12 is currently blocked. With a pilot voltage stronger stage 4 a polarity reversal of the control direction at Up> Us , the transistor 11 is fully conductive and Tran pilot over level is prevented because, as shown in FIG. 6 sistor 12 blocked. With increasing pilot voltage Up näher hervorgeht, anstatt an den Kollektor des Transteigt die Steuerspannung Ust wieder an. Solange die sistors 11 an den Widerstand 19 und damit an den von durch einen Sprung Λ Up der Pilotspannung Up her- 15 der Pilotspannung Up entkoppelten Ausgang des vorgerufene Änderung der Steuerspannung Ust, wie Differenzverstärkers 1 angeschlossen ist, bei dem die in F i g. 2 eingetragen, negativ bleibt, ergibt sich wieder Richtung der Potentialänderung mit wachsender Istein stationärer Zustand. Für größere Pilotspannungs- wertspannung auch bei großen Istwerten unverändert sprünge kann jedoch der Fall eintreten, daß ein Sprung bleibt.It can be seen in more detail that the control voltage Ust rises again instead of at the collector of the Tran. As long as that is sistors 11 is connected to the resistor 19 and thus to the of by jumping Λ Up of Pilot voltage Up manufacturer 15 of the pilot voltage Up decoupled output of the pre-called change of the control voltage Ust, such as the differential amplifier 1, wherein the in F i g. 2 entered, remains negative, there is again the direction of the potential change with increasing actual steady state. However, for larger pilot voltage value voltages, even with large actual values, unchanged jumps can occur that a jump remains.

der Pilotspannung eine Erhöhung der Steuerspannung ao Die Steuerspannung U_St wird an das ÄC-Glied 2,the pilot voltage an increase in the control voltage ao The control voltage U _S t is applied to the ÄC element 2,

Ust zur Folge hat. das in einem Längszweig den Widerstand 22 und in Ust has the consequence. that in a series branch the resistor 22 and in

Die Verminderung der Steuerspannung führt, einer- einem nachgeschalteten Querzweig den Kondensator 21 seits infolge der niedrigen Steuerelektroden-Schwell- enthält, geführt. Das ÄC-Glied gibt die Spannung Ua spannung, andererseits wegen der hohen Steuer- ab, die am ' .ingang des Stellgliedes 3 bzw. an der elektrodenspannung bei durchgesteuertem Feldeffekt- as Steuerelektrode des nicht näher dargestellten Feldtransistor und wegen der im allgemeinen großen effekttransistors mit isolierter Steuerelektrode liegt. Toleranz dieser Spannungen zu einer häufig uner- Der den Ausgang des Stellgliedes bildende Kanalwünschien Einschränkung des Regelbereiches. Dies widerstand rsD des Feldeffekttransistors ist über die geht auch aus F i g. 3 hervor, in der die Abhängigkeit Vorspannungsquelle 5 einpolig mit Erde verbunden. Reglerstellung S_r von der Steuerelektrodenspannung 30 Durch Vorspannen der ausgangsseitigen Mosfet-Ua gezeigt ist. Elektroden, gegen die die SteuerelektrodenspannungThe reduction in the control voltage leads to a downstream shunt branch containing the capacitor 21 as a result of the low control electrode threshold. The ÄC-member gives the voltage Ua voltage, on the other hand because of the high control from the '.ingang of the actuator 3 or on the electrode voltage when the field effect is controlled as the control electrode of the field transistor, not shown and because of the generally large effect transistor with isolated control electrode. Tolerance of these voltages to an often unreasonable limitation of the control range. This resistance rsD of the field effect transistor is about the goes from F i g. 3, in which the dependency bias voltage source 5 is unipolarly connected to earth. Regulator position S _r of the control electrode voltage 30 is shown by biasing the output-side Mosfet Ua . Electrodes against which the control electrode voltage

Der Aussteuerbereich A darf nach oben nicht über- Ua wirksam ist, mit der speziell bemessenen Gleichschritten werden, da entsprechend F i g. 2 bei Pilot- spannung bzw. Vorspannung Uv kann die Regelüberpegel, d. h. bei einer Pilotspannung oberhalb des geschwindigkeit für Abwärtsregeln derjenigen für Aussteuerbereiches; des Differenzverstärkers, die Steuer- 35 Aufwärtsregeln angeglichen werden (vgl. F i g. 7). Die spannung Ust wieder rückläufig ist. Dadurch wird die Größe der Gleichspannung Uv hängt von dem Zu-Regelrichtung umgepolt, wenn die Pilotspannung am sammenhang Reglerstellung/Gatespannung U_G des Differenzverstärker-Eingang sprunghaft größer wird verwendeten Mosfets ab.The modulation range A must not exceed the top, Ua is effective, with the specially dimensioned stepping step, since according to FIG. 2 with pilot voltage or bias voltage Uv , the control over level, ie with a pilot voltage above the speed for downward control, that for the control range; of the differential amplifier, the control 35 upward rules are adjusted (see FIG. 7). The voltage Ust is falling again. As a result, the magnitude of the direct voltage Uv depends on the closed-loop control direction, when the pilot voltage in relation to the controller setting / gate voltage U _{G of} the differential amplifier input becomes abruptly larger, depending on the MOSFETs used.

als die Steuerspannung. Die vorhandene Regel- F i g. 6 zeigt den Stromlauf eines Reglers nach abweichung wird dann nicht mehr ausgeregelt, son- 40 Fig. 5. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärdern verstärkt, und der Regler läuft irreversibel in eine kers 1 ist als Eingangsspannung Ub der Gleichspan-Endstellung, die durch die maximal mögliche Pilot- nungs-Verstärkerstufe 4 zugeführt, die die Steuerspannung Uρ max bestimmt wird. spannung Ust abgibt.than the control voltage. The existing rule- F i g. 6 shows the circuit of a controller according deviation is then no longer compensated, special 40 Fig. 5 amplifies the output voltage of the Differenzverstärdern, and the controller runs irreversibly in a kers 1 is provided as input voltage Ub of the DC clamping completion position, the maximum possible through the Pilot nungs amplifier stage 4 supplied, which the control voltage Uρ max is determined. voltage Ust emits.

Die Regelzeitkonstante wird zunächst durch ein Die zwischen dem Kollektor des Transistors 12 undThe control time constant is initially determined by a die between the collector of transistor 12 and

/?C-Glied bestimmt. Bei Abweichungen der Pilot- 45 Versorgungsspannung Ub liegende Ausgangsspannung/? C-member determined. In the event of deviations in the pilot supply voltage Ub , the output voltage

spannung von der Sollwertspannung, die größer sind des Differenzverstärkers 1 ist als Eingangsspannung Ί_Β voltage from the setpoint voltage, which are greater than the input voltage Ί _{Β of the differential amplifier 1}

als der Aussteuerbereich des Differenzverstärkers, der Basis des Transistors 42 zugeführt, dessen Emitteras the modulation range of the differential amplifier, fed to the base of the transistor 42, the emitter of which

wird der Kondensator durch die Steuerspannung über den Widerstand 43 mit Versorgungsspannungthe capacitor is connected to the supply voltage by the control voltage via the resistor 43

exponentiell umgeladen. Im stationären Zustand ist und dessen Kollektor über dem Widerstand 41 mitreloaded exponentially. In the steady state and its collector via the resistor 41 with

die Steuerspannung identisch mit der Gatespannung. 50 Erde verbunden ist. Ferner sind die Kollektor-Emitter-the control voltage is identical to the gate voltage. 50 connected to earth. Furthermore, the collector-emitter

Diesem Zeitverhalten überlagert sich der krumm- Strecke des Transistors 42 und der Widerstand 43The curved path of the transistor 42 and the resistor 43 are superimposed on this time behavior

linige Charakter der Beziehung Reglerstellung/Gate- durch den Widerstand 44 überbrückt,linear character of the relationship controller position / gate bridged by resistor 44,

spannung entsprechend F i g. 3. Am Widerstand 41 liegt die Ausgangsspannung desvoltage according to Fig. 3. The output voltage of the is applied to resistor 41

Dadurch ergeben sich entsprechend F i g. 4 in Ab- Gleichspannungsverstärkers, gebildet durch die Spanhängigkoit von der Reglerstellung stark unterschied- 55 nungen Ust + U_ge an. Zwischen Gleichspannungsliche Regelgeschwindigkeiten für Aufwärts- und Ab- Verstärkerstufe 4 und Stellglied 3 ist das aus dem wärtsregeln. Hierzu trägt ferner bei, daß der dem Widerstand 22 und dem Kondensator 21 gebildete Regelvierpol angebotene Widerstand mit Rücksicht auf ÄC-Glied eingeschaltet. Der Widerstand 22 verbindet die Zusammenhänge nach F i g. 3 sowohl nach oben den Kollektor des Transistors 42 mit der Steuerais auch nach unten begrenzt werden muß. Stark unter- 60 elektrode des Feldeffekttransistors 31. Der Kondenschiedliche Regelgeschwindigkeiten ergeben jedoch sator 21 liegt zwischen der Steuerelektrode und Erde ein ungünstiges Einschwingverhalten des Reglers, das und wird auf die Steuerelektrodenspannung Uu aufvor allem bei Reglerketten möglichst zu ver- geladen, meiden ist. Das Stellglied 3 enthält außer dem Fddeffekt-This results in accordance with FIG. 4 in a DC voltage amplifier, formed by the voltage dependency of the controller position, very different 55 Ust + U _ge . Between DC control speeds for up and down amplifier stage 4 and actuator 3 is the upward regulation. A further contributing factor to this is that the four-pole control offered by the resistor 22 and the capacitor 21 is switched on with regard to the AC element. The resistor 22 connects the relationships according to FIG. 3 the collector of the transistor 42 with the control relay must also be limited at the bottom. Strongly under- 60 electrode of the field effect transistor 31. The condenser different control speeds result in sator 21 lies between the control electrode and earth an unfavorable transient response of the controller, which is to be avoided as possible, especially with controller chains , to the control electrode voltage Uu. In addition to the Fddeffekt-

Dic genannten Nachteile werden bei dem Regler 65 transistor 31, dessen Kanalwiderstand rps ein Maß fürThe disadvantages mentioned are in the case of the regulator 65 transistor 31, whose channel resistance rps is a measure of

nach F i g. 5 dadurch vermieden, daß die zusätzliche die Stellgröße darstellt, einen aus den Widerständen 33according to FIG. 5 is avoided by the fact that the additional one represents the manipulated variable, one from the resistors 33

Gleichspannungs-Verstärkerslufe 4, wie in F i g. 5 ge- und 34 bestehenden, mit Versorgungsspannung Ub DC voltage amplifier circuit 4, as in FIG. 5 existing and 34 existing, with supply voltage Ub

/eist, zwischen dem Differenzverstärker 1 und dem gespeisten Spannungsteiler dessen Abgriff mit einer/ eist, between the differential amplifier 1 and the supplied voltage divider whose tap with a

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der beiden Ausgangselektrodcn des Feldeffekttran- Die Vorspannung Uy wird durch den Spannungssistors 31 verbunden ist, so daß am Ausgang des Feld- teiler, bestehend aus den Widerständen 33 und 34, effekttransistors 31 die am Widerstand 33 abfallende aus der Versorgungsspannung Ub abgeleitet. Ist die Vorspannung Uy wirksam ist. Ferner ist der Wider- Größe dieser Gleichspannung Uy durch eine andere stand 33 durch den Kondensator 32 wechselspannungs- 5 Maßnahme, z.B. mit Rücksicht auf eine Reglermäßig kn-zgeschlossen. stellungsanzeige, bereits fest vorgegeben und größer Je nach Zustand des Transistors 42 wird der Kon- als die tatsächlich benötigte Gleichspannung, dann densator 22 gegen Versorgungsspannung Ub aufge- kann durch Einfügen einer weiteren Vorspannung laden oder gegen Erde entladen. Dabei treten in der bzw. an der Eingangsseite des Mosfet 31 die durch die Umgebung der Schwellenspannung des Feldeffekt- io Bemessung erforderliche Gleichspannung wiederhertransistors 31 besonders starke Änderungen des Ka- gestellt werden. Diese Gegenspannung läßt sich mit nalwiderstandes ras auf. Trägt man für den Lade- Hilfe des Widerstandes 44 in der Gleichspannungsbzw. Entladevorgang die Steuerelektrodenspannung Verstärkerstufe 4 am Widerstand 41 erzeugen. U₀ über der Zeit auf, so zeigt sich, daß die Schwellen- Bei einem Regler entsprechend F i g. 6 kann die spannung beim Ladevorgang in einem steilen und beim 15 am Widerstand 41 abfallende Spannung U_le + Ust Entladevorgang in einem flachen Teil der Kurve ge- je nach Bemessung des Widerstandes 41 für Pilotschnitten wird. Addiert sich jedoch zur Schwellen- spannungen unterhalb des Aussteuerbereiches A maxispannung die Vorspannung Uv, die z. B. ein Mehr- mal gleich der Differenz aus der Versorgungsspanfaches der Schwellenspannung betragen kann, so wird nung Un und der Eingangsspannung Ue sein, der Schnittpunkt in einen steileren Teil der Entlade- »o Die Spannung U,_e + Ust bleibt bis zur Grenze des kurve verlegt. Dadurch wird der Unterschied der Aussteuerbereiches A konstant und fällt im Aussteuer-Regelgeschwindigkeiten verringert. Besonders zweck- bereich auf die Gegenspannung U_te ab lie im Grenzmäßig ist die Einfügung der Vorspannungsquelle bei fall auch den Wert 0 haben kann. Für Pilotspannun-Feldeffekttransistoren, deren Kanalwiderstand durch gen Up oberhalb des Aussteuerbereiches A bleibt die einen Widerstand überbrückt ist. as Spannung am Widerstand 41 konstant. The bias voltage Uy is connected by the voltage transistor 31, so that at the output of the field divider, consisting of the resistors 33 and 34, the effect transistor 31 is derived from the supply voltage Ub which is dropped at the resistor 33. If the bias voltage Uy is effective. Furthermore, the resistance value of this DC voltage Uy is closed by another stand 33 through the capacitor 32 AC voltage measure, for example with regard to a regulator. position indicator, already fixed and greater, depending on the state of the transistor 42 of the con- capacitor is then listed as the actually required DC voltage 22 to the supply voltage Ub can load by introducing a further bias voltage or discharged to ground. In this case, the DC voltage required by the vicinity of the threshold voltage of the field effect dimensioning occurs again in the or on the input side of the MOSFET 31, particularly strong changes in the transistor 31 occur. This counter-voltage can be increased with nal resistancees ras . If you wear for the charging aid of the resistor 44 in the DC voltage or. Discharge process generate the control electrode voltage amplifier stage 4 at the resistor 41. U ₀ over time, it can be seen that the thresholds for a controller according to F i g. 6, the voltage during the charging process can be set in a steep part of the curve, and during the voltage U _le + Ust dropping across the resistor 41, the voltage can be set in a flat part of the curve, depending on the dimensioning of the resistor 41 for pilot cuts. However, adds to the threshold voltages below the voltage control range A maxi the bias voltage Uv, z. B. can be several times equal to the difference between the supply span of the threshold voltage, voltage will be Un and the input voltage Ue , the point of intersection in a steeper part of the discharge- »o The voltage U, _e + Ust remains up to the limit of the curve relocated. As a result, the difference in the modulation range A becomes constant and decreases in the modulation control speeds. Particularly functional range on the counter voltage U _te ab lie in the limit is the insertion of the bias voltage source in the case can also have the value 0. For pilot voltage field effect transistors, the channel resistance of which remains above the modulation range A due to Up , the one resistance is bridged. The voltage across the resistor 41 is constant.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

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Claims

1 2 8. Electrical regulator according to claim 5 or 6, claims: characterized in that on the input side of the field effect transistor (31) such a polarized

1. Electrical controller in which the setpoint and counter voltage (U _ge ) are fed in so that they counteract the 5 DC voltage (Uy) fed to a differential amplifier.

are and as an actuator a field effect transistor with 9. Electrical controller according to claim 8, characterized

insulated control electrode is provided, marked on its that the counter voltage (U _ee ) with

Base a capacitor to store the setting aid in the DC voltage amplifier (4)

size is connected, thereby marked provided resistance (44) is generated.

shows that between the .Differenzver- io
stronger (1) and the capacitor (21) an

special single-stage DC voltage amplifier (4). ·
is inserted.

2. Electrical regulator according to claim 1, characterized
characterized in that the DC voltage amplifier 15

Ker (4) is constructed and / or dimensioned such that the invention relates to an electrical

the maximum output voltage (Us ₁ ) of the DC controller, where the setpoint and the actual value are one

voltage amplifier (4) are supplied approximately equal to the differential amplifier and act as an actuator

Supply voltage (U _B ) is. a field effect transistor with an isolated control electrode

3. Electrical controller according to claim 1 or 2, ao is provided, at the base of which a capacitor is characterized in that the output of the storage of the manipulated variable is connected.
Differential amplifier (1) to which the DC voltage amplifier is already connected from the German Auslegeschrift (4), a connection I 297 684 is known, b ' to form the control deviation, the setpoint change with increasing actual value voltage is also 35 and the actual value remains unchanged in a differential amplifier with large actual values. respectively. A block diagram of such a controller

4. Electrical level meter according to claim 3, characterized in F i g. 1 shown. In this circuit it is characterized that the differential amplifier contains two setpoint voltage Us transistors (11, 12) to the differential amplifier 1, the emitter of which is supplied via a value voltage, in particular an adjustable resistor (10) 30, as input variables via the actual value voltage formed by a pilot voltage Up. Which are connected to each other, and that at the pilot voltage Up , the actual value is fed to a pilot receiver of a carrier potential (earth), which is not shown in the figure, a transistor (11) between the base and reference and is taken from the frequency transmission system,
Another transistor (12), the emitter of which is via a The differential amplifier 1 outputs the control voltage resistor (13) to reference potential and its 35 jj _S t , which does not detail the channel resistance r _O s of a in the collector via a further resistor (19) figure shown, in the actuator 2 entan supply voltage (U ₈ ) is performed, which controls the holding field effect transistor. The controlled base is supplied with the setpoint voltage (U _s ) and the channel resistance r _DS is z. B. in the negative feedback between the collector and supply voltage circuit of a control amplifier, not shown, (Un) lying voltage to the DC voltage 40 which is arranged in a communication path yersiärker (4) as input voltage (Ue) and from whose output the pilot is supplied to the pilot is branched off.

5. An electrical controller according to claim 4, there being an electrical controller in which the setpoint is characterized in that the DC voltage and the actual value are supplied to a differential amplifier amplifier (4) by a transistor 'üfe are formed 45 and with a field effect transistor as an actuator isoist, the transistor (42) of which is provided on the emitter side via a lated control electrode, at the base of which a resistor (43) is connected to the supply voltage and a capacitor for storing the manipulated variable is connected to the collector side via a further resistor (41), it can result that with very is conducted to reference potential, and that a polarity reversal of the control direction base and supply voltage (Un) occurs between large actual values. Under certain circumstances, this can lead to the output voltage (Ue) being supplied and to the fact that the existing system deviation is no longer regulated from the control voltage (i / .s <) for the capacitor (21), but is amplified and the regulator increases the resistance at the collector side (41) falling irreversibly runs into an end position.

Tension serves. The object of the invention is therefore to provide a controller

6. Electrical regulator according to one of claims 55 with a differential amplifier and downstream 1 to 5, characterized in that at least to create a field effect transistor, which with as possible one of the ausgangssei term electrodes of the field large control range, in particular with regard to effect transistor (31) such a polarized and the use in regulator chains the above-measured preload (Uy) is pretensioned, avoids difficulties and simply that the difference in the regulating speed 60 is built up.

for downward rules and for upward rules

is wrestling. Controller designed to solve this task in such a way that

7. Electrical regulator according to claim 6, characterized in that between the differential amplifier and the condenser, that the DC voltage capacitor introduced a DC voltage amplifier (Uy) in a to the supply voltage (Un) ⁶ 5 is.

connected voltage divider (51, 52) formed This measure has the advantage that

is. at its tap (53) an output electrode as a control voltage to control the field effect

iles! eldeffckltransistors (31) is connected. sistors almost the whole supply period to me