DE2056808C - Vorrichtung zur Anzeige von digitalen Signalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige von digitalen Signalen, insbesondere des Zählerstandes eines Binärzählers in einer Vorrichtung zum Herstellen von Steuerbändern für Setzmaschinen.

Zur Anzeige von Digitalsignalen ist es bekannt (deutsche Patentschrift 1179 222), eine bewegliche Blende zu verwenden, deren einzelnen Stellungen Digitalwerte in Form abtastbarer Marken in binärer Darstellung zugeordnet sind. Der der Stellung der Blende zugeordnete Digitalwert wird mit dem Wert des anzuzeigenden Digitalsignals verglichen und bei Nichtübereinstimmung die Blende mittels einer Antriebsvorrichtung so lange verstellt, bis Gleichstand herrscht.

Bei dieser Anzeigevorrichtung erfordert das Anbringen der Marken, seien es Kontaktbahnen oder fotoelektrisch abtastbare Markierungen, hohe Präzision. Der durch die Länge der Blende gegebene An-

feebereich kann nicht beliebig fein unterteüt wer-

^{daB der Aolwand äm haiäBi} Im pulsdauermodulierten Signal ^s _p ^eht

Aufsähe der Erfindung ist es, eine Anzeigevorrich-,_un£ zu schaffen, die bei gleicher Genauigkeit weni-'„er Platz benötigt bzw. bei gleichem Platzbedarf eine U Genauigkeit bietet als die bekannte Vonich-

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, da3 d" anzuzeigende Digitalsignal einem Digital-Analog- ■■ isetzer zur Umsetzung in ein pulsdauermoduliertes Analogsignal zugeführt ist, dessen zeitlicher Mittelwert einen Vergleicher zum Vergleich mit einem von der Stellung der Anzeigemittel abgeleiteten Siansl beaufschlagt, dessen Differenzsignal einem Redsr als Regelabweichung zugeführt ist. der einen MoVt -teuert. der abhängig vom Vor/eichen der Rege! '.i'A'jichung die Anzeigemitte¹ in die eine oder and-' Richtung verstellt, bis zwischen anzuzeigenden, ifl angezeigten Wert Übereinstimmung besteht. τ·· Umsetzung des Digitalsignals in ein ,..u^.dau-.-ruertes Analogsignal biete? den Vorteil, daß • ,tandstolentnzen sowie R-^.spannungen und Spannungen von elektronischen Schaltern die •t./ungsgenauigkeit nicht leei'.it'usseri. Gemiib zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Digiui-Ar.aiog-L'msetzei _:nem Hilfszähler, der \or. ^ra«timpulsen festgc-Frequenz beaufschlagt wir ί und dessen Stand ": eine Vergleichsschaltung ständig mit dem anwenden Digitalsignal verglichen wird, sowie aus - bistabilen Einrichtung besteht, die bei einer als '.,teilung definierten Stellung des Hilfszähkrs,

ist. Digi-

_{ben be}.

Einrich-

gebzvv. Takt

tudenmoduliertes Signal gewinnen. —-- Mittelwertbildung wird umso genauer, je «^ei1« Flanken der Rechteckspannung sind und je exakter die Rechteckspannung einen oberen .^und "^" Spannungswert einhält. Für eine Anzeige mit hoher Auflösung ist deshalb nach einer ^eckmaBjen ίο terbildung der Erfindung
bilen Einrichtung eine "-¹-

Der Vergleich zwii
talsignal und der Stellung der
Einsatz eine
schriebenen .

dadurch bewirkt, daß die von
tung am Ausgang des Digital·
lieferte pulsdaucrmod\

eine von ihr über eine — !„,"!„ramr ?uee-

« gesteuerte Rechteckspannung en-ern Integrator zugt führt ,st. dessen Ausgangsspannung mit der an einem Potentiometer, das mn dem die *^m*ß*™*\£l stellenden Motor gekoppelt .st, abgegriffenen Span nung dem Vergleicher zugeführt ist _a5 Während nach obigem eine aus der Recnteocspan nung durch Integral erhaltene Gleichung f den Vergleich benutzt wird, ist es auch möglich, die Rechteckspannung direkt zur DiLi zuziehen und den Mittelwert erst bilden. Dieses Verfahren
schwingen se

ten. Eine ent.,_r

ist dadurch gekennzeichnet, dab die len Einrichtung am * ^A"

:i5 _{zu Ein}.

der Erfindung Rechteckspan-

rv

mit dem Wert des

Be- 40 nen

Ziltilerstufen ihre Null-Stellung einnehmen. Eine 45 dadurch gebtldet

r_g^St^^e-⁵⁰

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, die Schwjngung£ vor allem dann vorteilhaft ist, wenn das Digttaisignal Ursachen ^aber f^ in Binärform vorliegt, ist dadurch gekennzeichnet, Um dies zuverh^ndern daß als Hilfszähler ein aus bistabilen Stufen aufge- ₃5 Erfindung Binärzähler eingesetzt ist und das Erre.cncn sperre tür Sttllung aL de_m übergang der höchst- .en^

_{orbarvibrieren} lassen. _{ίη einer} Weiterbildung de. _{krds eine B}and_der pulsdauermodulier

_d,SJÄS

Stufen in integrierter Schaltung besteht.

In einer weiteren ^ffl^ Erfindung ist vorgesenen, daß als für die¹ Steuerung des di L Motors zu erhalten, ist i Erfindung des weiteren voi _LitgSv_eIs,_ä[ke

auch als bistabile Einrichtung eine Flip-Flop-Stufs in inteorierter Bauweise eingesetzt ist. enthalt.
wenn ζ

_{Di italsignale} anzuzeige

sind, ist nicht der doppelte bzw. vielfache Aufwand nötig. Vielmehr ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß bei Anwendung zur Anzeige von zwei oder mehreren Digitalsignalen zwei oder mehrere, den betreffenden Anzeigemitteln zugeordnete Regler vorgesehen sind, die von entsprechend vielen bistabilen Einrichtungen beaufschlagt werden und daß je Digitalsignal eine Vergleichsschaltung vorhanden ist, während die Vergleichsschaltungen und die bistabilen Einrichtungen von einem einzigen gemeinsamen Hilfszähler gesteuert sind.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erzielt. Digitalsignale können sehr genau zur Anzeige gebracht werden, ohne daß die Anzeigemittel mit hoher Präzision ausgestattet werden müssen. Für den in Betracht kommenden Anzeigebereich läßt sich eine Skala überschaubarer Länge wählen, die nicht an den Platzbedarf von digitalen optischen oder elektrischen Signalgebern gebunden ist. Um gleichzeitig mehrere Digitalsignale anzuzeigen, ist kein entsprechend vervielfachter Aufwand nötig. Außer dem dem Digitalsignal entsprechenden Wert steht nach der Digital-Analog-Umsetzung auch dessen Komplementärwert zur Verfügung und kann nach Wahl die Anzeigemittel steuern. Dies ist z. B. in einer Vorrichtung zum Herstellen von Steuerbändern für Setzmaschinen von Vorteil, wenn ständig oder ab einem bestimmten Zählerstand der Zeüenrestwert angezeigt oder anderweitig verarbeitet werden soll.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und in ihrer Wirkungsweise erläutert.
Es zeigt

F i g. 1 den Digital-Analog-Umsetzer, F i g. 2 den Regelkreis für die Anzeigemittel. Das anzuzeigende Digitalsignal D1 ist in F i g. 1 in einem Binärzähler 1 gespeichert, der aus Flip-Flop-Stufen 1/1 bis Mn aufgebaut ist. Der Binärzähler 1 sei beispielsweise der die Zeichenbreiten und Einsatzbreiten der Spatienkeile summierende Breitenzähler einer Vorrichtung zum Herstellen von Steuerbändern für Setzmaschinen, die im folgenden kurz als Perforator bezeichnet wird. In diesem Zähler 1 werden die genannten Breitenwerte, z. B. jeweils zu einem durch ein von links zugeführtes Taktsignal bestimmten Zeitpunkt übernommen und zum bereits vorliegenden Zählerstand addiert. Eingabe und Summation können aber auch unabhängig von einem Taktsignal erfolgen, wenn man den Ausgang jeder Zählerstufc I/l bis l/n in bekannter Weise mit dem Eingang jeder nächsthöheren Zählerstufe zu einer Untersetzerschaltung verbindet.

Die Ausgänge der Zählerstufen 1/1 bis l/n sind mit einer n-stufigen V;rgleichseinrichtung 2 verbunden, die aus π Äquivalenz-Prüfschaltungen 2/1 bis 2/n und einer gemeinsamen Verknüpfungsschaltung 2 ν besteht. Ebenfalls an die Vergleichseinrichtung 2 sind die Ausgänge der Zählerstufen 4/1 bis 4'n eines η-stufigen Hilfszählers 4 angeschlossen, der im Ausführungsbeispiel aus in Kette geschalteten Flip-Flop-Stufen besteht. Der Hilfszähler 4 wird von einem Taktgenerator 3, beispielsweise einem astabilen Multivibrator, mit Impulsen etwa konstanter Frequenz beaufschlagt und läuft jeweils innerhalb einer Zeit, die dem 2"-fachen der Periodendauer des Taktgenerators 3 entspricht, vom niedrigsten Zählerstand (000 ... 0) bis zum höchsten Zählerstand (111 ... 1) durch. Da dieser Vorgang sich periodisch wiederholt und der Zählerstand währenddessen von der Vergleichsschaltung 2 abgetastet wird, wird die betreffende Zeit im folgenden Abtastperiode bezeichnet.

Der Hilfszähler 4 weist so viele Stufen auf wie der Zähler 1, der entsprechend der kleinsten anzuzeigenden Breiteneinheit und der größten zu verarbeitenden ίο Zeilenbreite ausgelegt ist. An den inversen Ausgang der letzten Zählerstufe Mn ist der Setzeingang einer bistabilen Einrichtung oder Kippstufe 7. für die gleichfalls eine Flip-Flop-Stufe eingesetzt werden kann, angeschlossen. Die Kippstufe 7 wird dadurch bei jedem Übergang der letzten Zählerstufe 4 /i aus der Arbeitslage (1) in die Ruhelage (0) in ihre Arbeitslage (1) versetzt. Bezogen auf den gesamten Hilfszähler 4 bedeutet das, daß der Kippvorgang der Kippstufe 7 von 0 auf 1 am Ende jeder abgelaufenen «ο (oder am Anfang jeder neuen) Abtastperiode, wenn auf den Zählerstand 111 ... 1 der Zählerstand 000 ... 0 folgt, stattfindet. Durch eine Verbindung mit der Spannungsversorgung kann ferner sichergestellt werden, daß die Kippstufe 7 bei Einschalten der Gesamtanurdnung die Arbeitslage (1) einnimmt.

Der Rückstelleingang der Kippstufe 7 ist mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung 2 verbunden, die nur dann ein 1-Signal abgibt, wenn sämtliche Aqui-

~ ' " 9/m pin 1-Qirtri;;! 7»ΓΠ

i^^Uait..^/««« o/i u;«

THIVIII. 1 lULOVIIUllUtlgVII *** I t/IO farr r» v> >> - -"O

Zeichen der Übereinstimmung zwischen dem Digitalsignal D1 im Binärzähler 1 und dem Zählerstand des Hilfszählers 4 liefern. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 2 steuert die Kippstufe 7 \ on der Arbeitslage (1) in die Ruhelage (O) um.

Zu Beginn des Anzeigevorgangs ist die Kippstufe 7 also jeweils in Arbeitslage (1) und bleibt cotl so lange, bis der Stand des Hilfszählers 4 gleich dem Stand des Binärzählers 1 ist. Dann wird sie in die Ruhelage umgeschaltet und verharrt dort so lange,

bis eine neue Abtastperiode beginnt, woraufhin «-ich der Vorgang wiederholt. Am Ausgang Q der Kippstufe 7 ist demnach eine Rechteckwechselspannung abnehmbar, deren Periodendauer gleich der Dauer der Abtastperiode ist und deren Tastverhältnis, d. h.

das Verhältnis von Impulszeit zu Periodendauer, wobei die Impulszeit der Zeit entspricht, in der sifh die Kippstufe 7 in der Arbeitslage befindet, dem Wert des Digitalsignals D1 im Verhältnis zur ausgenutzten Kapazität des Hilfszählers 4 proportional ist. Die »au -

genutzte Kapazität« des Hilfszählers 4 ist gleich dem höchsten erreichbaren Zählerstand innerhalb einer Abtastperiode und somit davon abhängig, welche Zählerstufe den Setzeingang der Kippstufe 7 ansteuert. Da dies festgelegt ist und überdies auch die Dauer

der Abtastperiode davon abhängt, ist die Impulszeit der von der Kippstufe 7 abgegebenen Rechteckwechselspannung dem Wert des Digitalsignais D1, also der Stellung des Binärzählers 1, direkt proportional. Folglich steht am Ausgang Q der Kippstufe 7 ein dem

Digitalsignal D1 entsprechendes Analogsignal A direkt in Zeitform zur Verfugung.

Gemäß F i g. 2 wird die am Ausgang der Kippstufe? abnehmbare Rechteckwechselspannung A1 einer Schalterstufe 9 zugeführt, für die im Beispiel ein

Transistor eingesetzt ist. Zweckmäßig verwendet man an dieser Stelle ein Schaltelement, das mit hoher Flankensteilheit bis zu geringen Restspannungen durchschahct, z. B. ehren Feldeffekt-Transistor. Die

Schalt

nung ι

schlos

stellte

v< Si Ii

It I I

Ό56-808

Schalterstufc 9 liegt an der gleichen Betriebsspan- wie 1 : 288 ; 17 dimensionieren. Das Potentiometer 11 nung (-!(;„), an d-e auch ein Potentiometer 11 ange- ist dann so mit den Anzeigemitteln gekoppelt, daß schlossen ist, dessen Schleifer von oder synchron mit bei der Stellung des Schleifers, bei der eine Spandcn Anzeigemittcln verstellt wird. Die nicht dargc- nung von 0,4 V abgegriffen wird, die Anzeige auf stellten Anzeigemittel können dabei eine feste Skala 5 Null steht und bei der Stellung des Schleifers, bei mit einoi mit dem Potentiometer-Schleifer verbun- der der Höchstwert von 6,8V abgegriffen wird, die denen Zeiger oder eine bewegliche Blende, die even- Anzeige 64 beträgt. Mit dieser Zuordnung ist eine tucll skaliert ist und vom gleichen Motor 17, der das Anzeige von sechsstelligen Digitalzahlen möglich. Potentiometern verstellt, bewegt wird, sein. Wider- Binärzähler 1 und Hilfszähler4 haben also je sechs stände 10a, 10b und 10c, von denen einer Vorzugs io Stufen. Der gerade angezeigte Zählerstand des Binärweise einstellbar ist, dienen dazu, den Aussteuerungs- zählcrs 1 sei 32. Entsprechend liegt am Schleifer des bereich des Potentiometers 11 festzulegen. Potentiometer 11 eine Spannung von 3,6 V. Am

Der Ausgang der Schaltcrstufe 9, an dem die glei- Ausgang der Kippstufe 7 tritt eine Rechteckwechselche Rechteckwechselspannung wie am Ausgang der spannung A 1 auf, die innerhalb jeder Periodendauer Kippstufe 7 — nun aber mit sehr steilen Flanken und 15 von 64 Zeiteinheiten, gegeben durch die Frequenz einer der Betriebsspannung des Potentiometers 11 an- des Taktgenerators 3, 32 Zeiteinheiten lang Impuls gepaßten Amplitude — erscheint, ist mit einem Ein- und 32 Zeiteinheiten lang Pause enthält, also ein Tastgang ( f) eines Differenzverstärkers 12 verbunden, verhältnis von I : 1 hat. Das gleiche Tastverhältnis dessen zweiter Eingang ( ) am Schleifer des Poten- und die gleiche Frequenz hat die von der Schaltertiometcrs 11 liegt. Am Ausgang des Differenzverstär so stufe 9 abgegebene Rechteckwechselspannung, die kcrs 12 ist infolgedessen eine Rechteckwechselspan- zur Impulszeit eine Spannung von 6,8 V und zur nung abnehmbar die um den Betrag der am Schlei- Pausenzeit eine Spannung von 0,4 V erreicht. Die fer des Potentiometers 11 liegenden Spannung zu Rechteckwechselspanming am Ausgang des DifferenzneEativen Werten hin potentialverschoben ist. Sie wird Verstärkers 12 weist absolut gesehen die gleiche Amdurch einen mittelwertbildenden Integrator 13, wie es a₅ plitude von 6,4 V auf, ist aber um 3.6 V zu negativen beispielsv nse ein Tiefpaß ist, in eine Gleichspan- Werten hin potentialverschoben, so daß in der Imnune umgewandelt die erforderlichenfalls in einer pulszeit 3,2 V und in der gleich langen Pausenzeit Bandsperre 14 vor Restanteilen der Grundfrequenz - 3.2 V erreicht werden. Der Mittelwert dieser der Pulsdauermodulation, das ist die dem Kehrwert Wechselspannung ist also Null, desgleichen die nach der Abtastperiode entsprechende Frequenz, befreit 30 der integration gewonnene Gleichspannung und _wj_r(j ^v ebenso die dem Motor 17 zugeführte Spannung.

Die Höhe der genannten Gleichspannung ent- Ändert sich nun der im Zähler 1 enthaltene Digital-

spricht der Differenz zwischen dem Mittelwert der wert auf 48. wird das Tastverhältnis der von der son der Schalterstufe 9 gelieferten Rechteckwechsel- Kippstufe 7 und der Schalterstufe 9 abgegebenen spannung und der am Schleifer des Potentiometers 11 35 Rechteckwechselspannung größer, und zwar beträgt lie_Kenden Gleichspannung. Diese Differenz-Gleich- es nun 3 :4, da 48 von 64 Zeiteinheiten lang Impuls spannung wird als Regelabweichung für das Nachstel- und nur 16 Zeiteinheiten lang Pause herrscht. Am lcn der Anzeigemittel und des mit ihnen gekoppelten Schleifer des Potentiometers 11 liegen im ersten Mo-Potentiometers 11 benutzt. Dazu wird mit Hilfe eines ment noch immer 3,6 V vom vorhergehenden Ab-Leistungsverstärkerslo aus der Regelabweichung eine 40 gleich. Die Ausgangsspannung des Differenzverstär-Stelleröße für den die Anzeigemittel und das Po- kers 12 ist dann wie vorher 3,2 V in der Impulszeit tensometer 11 verstellenden Motor 17 gewonnen. Da- und - 3,2 V in der Pausenzeit; ihr Mittelwert beträgt mit diese Stellgröße außer dem in der Gleichspan- aber wegen des Tastverhältnisses 3:4 jetzt 1,6 V. nune bereits enthaltenen Proportional- und Integral- Diese Spannung, die theoretisch im ersten Moment Anteil auch deren Differential-Anteil berücksichtigt, 45 als Regelabweichung auftritt, erzeugt mit Hilfe des ist zwischen der Bandsperre 14 und dem Leistung-,- Verstärkers 16 eine Stellgröße für den Motor 17, die Verstärkers 16 noch ein den Frequenzgang korrigie- diesen so lange verstellt, bis die obengenannte Spanrender Regelverstärker 15 vorgesehen. Der gesamte, nung zu Null wird. Praktisch wird natürlich der Wert aus den Teilen 12 bis 16 bestehende Regler hat damit von 1,6 V am Ausgang des Integrators 13 bzw. der die Eigenschaften eines PID-Reglers. S« Bandsperre 14 niemals erreicht, da bereits vorher die

Der Leistungsverstärker 16 ist so ausgelegt, daß der Regelung einsetzt. Wird der Digitalwert fan Zähler Motor 17 bereits bei kleinen Unterschieden zwischen kleiner ab der angezeigte Wert, ergibt sich am Ausder Potentiometerspannung und dem Mittelwert der gang des Integrators 13 eine negative Spannung und von der Schalterstufe 9 abgegebenen Rechteck- desgleichen am Ausgang des Leistungsverstarkers wechselspannung/41 seine volle Betriebsspannung 55 Der Motor 17, für den vorzugsweise ein Cleichstromerhält (Übersteuerung) Erst kurz vor dem Abgleich, Motor eingesetzt wird, läuft dann in entgegengesetzter wenn die besagte Differenz gegen Null geht, sinkt die Richtung und versteHt das Potentiometer Il und die dem Motorttzugeführte Spannung ab, der vorher Anzeigemittel zu dem betreffenden kleinerer Wert übersteuerte PID-Regler wird wirksam und der Motor hin.

gebremst Infolgedessen wird ein schneller Abgleich 60 Nach Einlaufen eines neuen Digitalwerts D1 in den * · .. ' ⁶ Zähler 1 steht die Rechteckwechselspannung A1 am

Für ein Zahlenbeispiel seien folgende Verhältnisse Ausgang der Kippstufe? und foIgHch die Regelabangenommen. Die Spannung U_B betrage 7,2 V, und werbung nicht sofort, sonaern erst nach Ablauf mindäe Widerstände ΙΟλ 106 und 10c seien so bemes- destens einer Abtastperiode zur Verfügung. Die Ab sen daß am Ausgang der Schalterstufe bei gesättigtem 6_S tastperiode ist nach obigem durch die Frequenz des Tnmsbtor9 entspannung von 0,4V and bei ge- Taktgenerators3 und die Anzahl der für den Ver-JSSTTnSiSreine Spannung von 6,8 V auf- gleich benötigten Zählerstufen 4/1 bb AIn (austritt. Dazu muß man die Widerstände 10 a: lOfc: 1Or nutze Zähkrkapazität) gegeben. Wird die Vorrich-

9 ^ 10

tung wie hier in Zusammenhang mit einer mechani- den gleichen Faktor cine Erhöhung der Anzeigege-

schen Einrichtung o.a. benutzt, ist die Verzögerung schwi'ndigkeit und der Genauigkeit, jeweils um den

nicht kritisch. Bei einer Taktfrequenz von 250 kHz genannten Fatkor 2""¹. Von der Kippstufe 8 wird in

(_T = 4 μτ) ergibt sich beispielsweise, wenn achtstel- diesem Fall eine getrennte Regelschaltung gemäß

lige Digitalsignalc anzuzeigen sind, eine Abtast- 5 F i g. 2 gesteuert.

periodendauer von nur etwa Ims (2⁸-4ns= Die Möglichkeit der Mehrfachausnutzung des 256 · 4 μ-s). Ist eine schnellere Anzeige erwünscht oder Hilfszählers 4 läßt sich bei sehr großen Digitalwereine größere Stcllenzahl gefordert, muß die Taktfre- ten auch im Sinne einer Bereichsunterteilung verwerquenz des Taktgenerators 3 erhöht werden. Dies ist ten. Ein zwölfstelliges Digitalsignal wird beispielsbis zu der Grenze möglich, bei der die ers^e Zähler- io weise in ein achtstelliges Signal D1 und ein vierstelstufe 4/1 des Hilfszählers 4 noch sicher arbeitet. Sonst liges Signal Dl unterteilt. Nimmt man als Signal Dl besteht bei sehr hoher Stellenzahl noch die Möglich- die unteren acht Stellen und als Signal D 2 die keit, die unteren Stellen unberücksichtigt zu lassen. oberen vier Stellen, so muß der Mittelwert des Signals wovon man bei einer Breitenanzeige in einem Per- A 2 mit einem Gewicht von 2^S belegt werden, sofern forator bis zu einem gewissen Umfang Gebrauch 15 der Mittelwert des Signals A 1 das Gewicht 1 hat und machen kann, da die Zeichenbreiten ein Vielfaches beide Abtastperioden gleich lang sind (die Setzeinder kleinsten Zähieinheit ausmachen und keine ge- gänge beider Kippstufen 7 und 8 liegen am Ausgang nauere Anzeige nötig ist. Andernfalls kann man aber der Zählerstufe 4/8). Verkürzt man dagegen durch auch eine Bereichsunterteilung durchführen, auf die Anschluß der Kippstufe 8 an die Zählerstufe 4/4 die weiter unten näher eingegangen wird. ao Abtastperiode des Signals Ό2 um den Faktor 2^8< = Um in einem Perforator neben dem Stand der Zei- 16, muß das Signal A 2 gegenüber dem Signal A 1 nur !einfüllung auch den Ausschlußbereich, der durch die um den Fatkor 16 erhöht, z. B. verstärkt werden, und Differenz zwischen Maximal- und Minimalbreite der man kann beide Mittelwerte direkt addieren, um das Spatienkeile gegeben ist, anzuzeigen, ist im Aus- dem vollständigen Digitalsignal entsprechende Anführungsbeispiel der F i g. 1 eine weitere Vergleichs- as alogsignal zu erhalten und anzuzeigen. Für eine schaltung5 an den Hilfszähler4 angeschlossen, die Unterteilung D1 = 9 und D2 = 3 gilt entsprechend, den Stand des Hilfszählers4 mit der in einem zweiten daß das Signal A 2 um den Faktor 2^9<t = 8 höher be-Bmärzahiero gespeicherten Summe der Ausschluß- wertet werden muß ah das Signal AX. Die Bewerbreiten vergleicht. Der Digitalwert des Ausschlußbe- tung kann, wie oben angedeutet, durch Verstärkung reichs, im folgenden allgemein als Digitalsignal D 2 3° erzielt werden, man kann aber auch durch die Rechtbezeichnet, hat m Stellen, also weniger Stellen als das eckausgangsspannungen der Kippstufen 7 und 8 die Zeilenfüllung repräsentierende Digitalsignal Dl. Schalterslufen 9 steuern, die unterschiedlich hohe Es wird in einer Vergleichsschaltung 5 mit m Äquiva- Betriebsspannungen haben (z. B. 2 V und 16 V für lenz-Prüfschaltungen 5/1 bis 5,'m und einer Ver- den Faktor 8).

knüpfungsschaltung 5 ν mit dem Stand des Hilfszäh- 35 Da an den Hilfszähler 4 innerhalb der Grenzen der Iers4 verglichen. Der Ausgang der Vergleichsschal- Belastbarkeit der einzelnen Z\hlerslufen 4 1 bis AIn tung 5 führt zum Rückstelleingang einer weiteren beliebig viele Vergleichssohaltungen 2 und 5 an-Kippstufe 8, deren Setzeingang mit der m-ten Stufe schließbar sind, kann eine größere Anzahl von Digi-4'ra des Zählers4 verbunden ist. Die ausgenutzte talsinalen, vollständig oder mit Bereichsunterteilung, Zählerkapazität ist im vorliegenden Fall kleiner als 40 parallel zur Anzeige gebracht werden,
im erstgenannten Beispiel, da das Digitalsignal D 2 Die Kippstufen 7 und 8 weisen neben einem norkleincr ist als das Digitalsignal D1. Entsprechend malen Ausgang Q üblicherweise einen invertierenden kürzer ist die Abtastperiode und die Periodendauer Ausgang ~Q auf. Wo er nicht vorhanden ist, kann er der Rechteckwechselspannung Al am Ausgang Q auch durch eine Inverterstufe leicht nachgebildet der Kippstufe 8. Da die Periodendauer um das 2"^m- 45 werden. An diesem Ausgang£7 steht jeweils der Komfache kürzer ist als bei A 1, ist das Tastverhältnis um plementärwert des Signals Al, Al zur Verfügung. 2"-™ größer. Dies muß bei der Anzeige oder bei der was bei einem Perforator vorteilhaft ist, wenn immei Auslegung der Schalterstufe 9 und/oder des Poten- oder ab einem bestimmten Stand der Zeilenfüllung tiometcrs 11 berücksichtigt werden. Wenn es für die der Zeilenrest zusätzlich oder an Stelle des Zähler-Anwendung günstiger ist, kann aber auch die Kipp- 5° Standes angezeigt werden soll,
stufe 8 von der n-ten Stufe An des Hilfszählers 4 in Der Hilfszähler 4 kann aus einzelnen Flip-Flopdie Arbeitslage gesteuert werden. Dann hat die Recht- Stufen in integrierter Schaltung aufgebaut sein odei eckwechselspannung A 2 am Ausgang Q der Kipp- voll integriert sein. Desgleichen läßt sich jede Ver stufe 8 die gleiche Periodendauer wie die am Aus- gleichsschaltung 2,5 aus einzelnen Schaltkreisen (i. A gangÖ der Kippstufe 7. Die Impulszeit bleibt unver- 55 NAND- oder NOR-Gattern und einer UND- odei ändert, aber das Tastverhältnis wird um 2"-" kleiner, ODER-Schaltung) aufbauen, oder man kann dafü' so daß bei Übereinstimmung der Digitalwerte D1 eine voll integrierte «-fach- bzw m-fach-Aquivalenz und D 2 auch gleiche Rechteckspannurg A I und A 2 Prüfschaltung einsetzen.

erhalten werden. Von Vorteil ist der Bezug des Wenn das Digitalsignal nicht in binärer, sondert

Signals Al auf die Periodendauer des Signals Al 60 z. B. denärer Form vorliegt, ist entweder eine Um

aber nur dann, wenn beide unmittelbar in Zusam- kodierung in die Binärform vorzunehmen, oder mai

menhang stehen und z. B. vor der Anzeige addiert, muß die Vergleichsschaltungen 2, 5 und den Hilfs subtrahiert, multipliziert und dividiert bzw. wechsel- zähler 4 ebenfalls denär auslegen. Ferner ist es mög weise den gleichen Anzeigemitteln zugeführt werden Hch, die Umkodierung in die Vergleichsschaltungei sollen. Wenn sie dagegen voneinander unabhängig 65 23 zu verlegen, so daß die Zähler 1,6 noch denä

and, kana man darauf verzichten und erreicht durch ausgelegt sind, der Hilfszähler 4 aber binär arbeitet die Herabsetzung d*r Abtastperiode um den Faktor In dieser Hinsicht ist die Anzeigevorrichtung fü 2>"» und die Heraufsetzung des Tastverhältnisses um digitale Signale keinen Beschränkungen unterworfer

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Anzeige von digitalen Signalen, insbesondere des Zählerstandes eines BLnärzählers in einer Vorrichtung zum Herstellen von Steuerbändei.^Λ für Setzmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das anzuzeigende Digitalsignai ^D 1 oder Dl) einem Digital-Analog-Umsetzer (Fig. 1) zur Umsetzung u\ ein pulsoauermoduliertes Analogsignal (A 1 oder A 2) zugeführt ist, dessen zeitlicher Mittelwert einen Vergleicher (12) zum Vergleich mit einem von der Stellung der Anzeigemittel abgeleiteten Signal beaufschlagt, dessen Differenzsignal einem Regler (12 bis 16 in Fig. 2) als Regelabweichung zügeführt ist. der einen Motor (17) steuert, der abhängig vom Vorzeichen der Regelabweichung die Anzeigemitte! in die eine oder andere Richtung verstellt, bis -wischen anzuzeigendem und angezeigtem Wert Übereinstimmung besteht. ao

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Digital-Analog-Umsetzer (Fig. 1) aus einem Hilfszähler (4). der von Taktimpulseii festgelegter Frequenz beaufschlagt wird und dessen Stand durch eine vergleichsschaltung (2 oder 5) ständig mit dem anzuzeigenden Digitalsignal (Dl oder Dl) veigüchen wird, sowie aus einer bistabilen Einrichtung (7 oder 8) besteht, die bei 4ner als Grundstellung definierten Stellung des Hilfszählers (4) in die Arbeitslage und bei Übereinstimmung des Digiialsignais mit dem Zählerstand in die Ruhelage umgesteuert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsbereich id Hills-Zählers (4) mindestens den gleichen Umfang hat w ie das größte zu verarbeitende Digitalsignal (D 1 oder D 2) und das Erreichen seiner Grundstellung durch das überschreiten der jeweils genutzten Zählerkapazität ableitbar ist. 4c

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfszähler (4) ein aus bistabilen Stufen (4/1 bis 4 n) aufgebauter Binärzähler eingesetzt ist und das. Erreichen seiner Grundstellung aus dem übergang der hochstwertigen für der Vergleich benötigten Stufe (-XIn bzw. 4//n) aus der Arbeits- in die Ruhelage ableitbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfszähler (4) aus Flip-Flop-Stufen in integrierter Schaltung besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da"} als Vergleichsschaltung (2 oder 5) eine an sich oekannte integrierte Äquivalenz-Prüfschaltung eingesetzt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als bistabile Einrichtung (7 oder 8) eine Flip-Flop-Stufe in integrierter Bauweise eingesetzt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bistabilen Einrichtung (7 oder 8) eine Schalterstufe (9) nachgeschaltet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von der bistabilen Einrichtung (7 oder 8) am Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers gelieferte pulsdauermodulierte Rechteckspannung (λ I oder A 2) bzw. eine von ihr über eine Schalterstufe (9) im gleichen Takt gesteuerte Rechteckspannung einem dem Vergleicher (12) zugefünrt ist.

10 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die von der bistabilen Einrichtung (7 oder 8) am Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers geleerte pulsdauermodulierte Rechteckspannung (A 1 oder Al) bzw. eine von ihr über eine Schalterstufe (9) im gleichen Takt gesteuerte Rechteckspannung mit der an einem Potentiometer (U), das mit dem die Anzeigemittel verstellenden Motor (17) gekoppeli ist abgegriffenen Spannung dem Vergleicher (U) zugeführt ist. dessen Ausgangsspannung einem Infegmtor (¹³) zugeführt ist, dessen Ausgangs-Gleichspannung als Stellgröße für die Verstellung des Motors benutzt wird.

1! Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10. Uu durch gekennzeichnet, daß als Integrationssciiaitung (13) ein Tiefpa'3 eingesetzt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche · bis Tl, dadurch gekennzeichnet, daß der Rtg. kreis eine Ban^sperre (14) für d\z Grundfreque-. : der pulsdauermodulierten Schwingungen enth a -

13 Vorrichtung nach einem der Anspruch·. ■·' bis 12. dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis frequenzabhangige Glieder (15) enthält. C ■■ dem Regler da> Verhalten eines PID-Reglers α, ben.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 13. d.idurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis tin.-: Leistungsverstärker (16) enthält.

15. Vorrichtung nach einem der AnsprüclK Γ bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwerdung zur Anzeige von zwei üdsr mehreren Dig,-talsignalen (Dl und D 2) zwei oder mehrere, d^r. betreffenden Anzeigemitteln zugeordnete Regler (12 bis 16 in F1 g. 2) vorgesehen sind, die von entsprechend vielen bistabilen Einrichtungen (7 und 8 in Fig. 1) beaufschlagt werden, und daß je Digitalsignal eine Vergleichsschaltung (2 und 5) vorhanden ist, während die Vergleichsschaltungen (2, 5) und die bistabilen Einrichtungen (7, 8) von einem einzigen gemeinsamen Hilfszähler (4) gesteuert sind.