DE2115308A1 - Frequenz-Spannungs-Umsetzer - Google Patents
Frequenz-Spannungs-UmsetzerInfo
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- DE2115308A1 DE2115308A1 DE19712115308 DE2115308A DE2115308A1 DE 2115308 A1 DE2115308 A1 DE 2115308A1 DE 19712115308 DE19712115308 DE 19712115308 DE 2115308 A DE2115308 A DE 2115308A DE 2115308 A1 DE2115308 A1 DE 2115308A1
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- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/4802—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage by using electronic circuits in general
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Description
R. 270
19.3.71 Sk/Sm
19.3.71 Sk/Sm
Anlage zur
Pat ent anm e1dung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Frequenz-Spannungs-Umsetzer, vorzugsweise für einen Drehzahlmesser, mit zwei über
eine Umladestufe miteinander verbundenen Speicherkondensatoren,
und mit einem Ladeschalter sowie einer Entladeschaltung für den ersten Speicherkondensator. Derartige Frequenz-Spannungs-Umsetzer
sind bekannt und werden üblicherweise als TRACK-and-Hold-Schaltung
bezeichnet.
Eine TRACK-and-Hold-Schaltung wird nur dann in einen Drehzahlmesser
eingebaut, wenn dessen Ansprechzeit extrem kurz v/erden soll, wie es z. B. bei Drehzahlmessern für Blockierschutzschaltungen
oder elektronische Getriebesteuerungen erforderlich ist. Der Drehzahlmesser muß eingangsseitig einen Impulsgeber aufweisen,
dessen rechteckförmige Ausgangsimpulse eine zur Drehzahl
proportionale Frequenz und ein frequenzunabhängiges Tastverhältnis besitzen.
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Robert Bosch GmbH E. 270
Stuttgart
Bei den bekannten TRACK-and-Hold-Schaltungen wird der erste Speiche.rkondensator bei jedem Ausgangsimpuls des Drehzahlgebers
über einen sehr niederohmigen Ladeschalter aufgeladen und anschließend
über eine relativ hochohmige Entladeschaltung entladen, und zwar um so weiter, je langer die Periodendauer oder
je niedriger die frequenz ist. Beim Eintreffen des nächsten Ausgangsimpulses
des Drehzahlgebers ist daher die Spannung IL, am
ersten Speicherkondensator auf einen Wert abgefallen, der mit abnehmender Drehzahl immer kleiner wird. Dieser Spannungswert U.,
.wird über die Umladestufe auf den zweiten Speicherkondensator * übertragen. Die Ansprechzeit des Drehzahlmessers ist daher nur
so groß wie die Periodendauer der Ausgangsimpulse des Drehzahlgebers.
■ · .. . .
Der entscheidende Mangel der bekannten TRACK-and-Hold-Schaltungen besteht darin, daß der erste Speicherkohdensator nach einer Exponentialfunktion entladen wird und daß daher die Ausgangsspannung
des Frequenz-Spannungs-Umsetzers nicht genau proportional zur Eingangsfrequenz ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, einen Frequenz-Spannungs-Umsetzer zu schaffen, dessen Ansprechzeit nicht größer als die von bekannten TRACK-and-Hold-Schaltungen
ist und dessen Ausgangsspannung trotzdem exakt pro- ψ portional zur Eingangsfrequenz ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in besonders einfacher
Weise dadurch gelöst, daß zur Ansteuerung der Umladestufe, des Ladeschalters und der Entladeschaltung eine monostabile Kippstufe
vorgesehen ist, die von den Eingangsimpulsen des Frequenz-Spannungs-Umsetzers auslösbar ist, daß der Ladeschalter von der
Rückflanke des Ausgangsimpulses der monostabilen Kippstufe in seinen leitfähigen Zustand steuerbar ist und daß während der Impulspause
der monostabilen Kippstufe die Entladeschaltung in ihren leitfähigen Zustand steuerbar sowie die Umladestufe sperrbar
ist.
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Robert Bosch GmbH 01 iconO R"
Stuttgart ^ I 15308
Weitere Einzelheiten und zweckmäßige Weiterbildüngen sind nachstehend
anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schaltplan des Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 einen Schaltplan einer Frequenzverdopplerstufe für das
AusführungsbeiBpiel nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Schaltplan einer Schutzschaltung für das Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 und -
Fig. 4 Impulsdiagramme zur Erläuterung der Funktionsweise des
Ausführungsbeispiels.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 enthält folgende Stufen: Eine monostabile Kippstufe 11, einen Ladeschalter 12, einen
Funktionsgeber 13, einen Differenzverstärker 14-, eine Umladestufe
15 lind eine Speicherstufe 17· Als aktive Bauelemente der
monostabilen Kippstufe 11 sind zwei Transistoren 110,111 vorgesehen, deren Emitter direkt mit einer Minusleitung 21 und deren
Kollektoren über Kollektorwiderstände 112 bzw. 113 mit einer
Plusleitung 20 verbunden sind. Der Kollektor des ersten Transistors
110 ist kapazitiv über einen Kondensator 116 an die Basis des zweiten Transistors 111 und der Kollektor des zweiten Transistors
111 galvanisch über einen Widerstand 117 an die Basis des
ersten Transistors 110 gekoppelt. Die Basis des zweiten Transistors 111 ißt über einen Widerstand 115 en die Plusleitung 20 und die
Basis des ersten Transistors 110 über einen Widerstand 114 an die Minusleitung 21 angeschlossen. Mit der Basis des ersten
Transistors 110 ist schließlich noch eine Eingangsklemiae 22 verbunden.
Der Entladeschalter 12 enthält einen pnp-Transistor 120, der mit seinem Kollektor an einen ersten Speicherkondensator 121 und mit
seinem Emitter an den Abgriff eines aus zwei Widerständen 122, 123 bestehenden Spannungsteilers angeschlossen ist. Die Basis
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des Transistors 120 ist über eine Parallelschaltung aus einer
Diode 125 und einem Widerstand 124 mit der Plusleitung 20 und über eine Serienschaltung aus einem Differenzierkondensator
126 und einem Widerstand 127 mit dem als Ausgang 118 der monoßtabilen
Kippstufe 11 dienenden Kollektor des Transistors 111 verbunden. -
Der Funktionsgeber 15 besteht im wesentlichen aus vier Spannungsteilern
134,1355136,1375138,1395139b,159a, die jeweils zwischen
der Plusleitung 20 und dem Ausgang 118 der monostabilen Kippstufe
11 liegen. Von dem als Ausgang 128 des !»adeschalters 12
dienenden Kollektor des Transistors 120 führt$e eine Diode 150,
131,132,133 zum Abgriff eines der genannten Spannungsteiler.
Der Differenzverstärker 14 enthält zwei Eingangstransistoren
140, 141, deren Emitter gemeinsam an den Kollektor eines als
Konstantstromquelle dienenden Transistors 143 angeschlossen sind. Der Emitter des Transistors 143 ist über einen Widerstand 144
mit der Minusleitung 21 verbunden, während die Basis des Transistors 143 am Abgriff eines aus zwei Widerständen 145,146 bestehenden Spannungsteilers liegt. Der Kollektor des zweiten Eingangstransistors 141 ist direkt und der Kollektor des ersten
Eingangstransistors 140 über einen Arbeitswiderstand 142 an die
ft " .
w Plusleitung 20 angeschlossen. Der Kollektor des ersten Eingangstransistors 140 ist weiterhin mit der Basis eines Ausgangstransistors
147 verbunden, dessen Emitter über einen Widerstand 148 an die Plus leitung- 20 und dessen Kollektor über einen Widerstand
149 an die Minusleitung 21 angeschlossen ist.
In der Umladestufe 15 liegt zwischen der Plusleitung 20 und der
Minusleitung 21 eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 152, einem npn-Transistor 150, einem pnp-Transistor I5I und ,einem
Widerstand 153· Die Basiselektroden der beiden Transistoren 150,
151 sind über Widerstände 154,155 an den Kollektor des Ausgangs-
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transistors 147 angeschlossen* Weiterhin ist die Basis des
Transistors 150 über eine Diode 156 mit dem Ausgang 118 der
ißonostabilen Kippstufe 11 und die Basis des Transistors 151 über eine Diode 157 mit einer Umkehrstufe 158 verbunden. Die Umkehrstufe
158 besteht aus einem Transistor, dessen Kollektor mit der Plusleitung 20 über einen Widerstand 159 verbunden ist. Die
Basis des Transistors 158ist über einen Widerstand 160 an die
Minusleitung 21 und über einen Widerstand 161 an den Ausgang 118 der monostabxlen Kippstufe 11 angeschlossen.
Die ßpeicherstufe 17 enthält einen zweiten Speicherkondensator.
170, dessen negative Elektrode an der Minusleitung 21 und dessen
positive Elektrode an den miteinander verbundenen Emittern der beiden Transistoren I50 und 151t sowie an der Basis eines Transistors
171 liegt. Der Emitter des Transistors 17I ist über einen
Widerstand 172 mit der Minusleitung 21 sowie direkt mit einer Ausgangsklemme 24 und mit der Basis des zweiten Eingangstransistors
141 des Differenzverstärker 14 verbunden.
Die Frequenzverdopplerstufe 10 nach Pig· 2 enthält zwei Differenzierkondensatoren
103»104, von denen der erste direkt und der
zweite über eine Umkehrstufe an eine Eingangskiemme 23 angeschlossen
ist. Die Umkehrstufe enthält einen Transistor 100 mit einem Kollektorwiderstand 101 und einem Basiswiderstand 102. Von den
beiden Differenzierkondenaatoren 103,104 führt je eine Diode I05
bzw. 106 zur $ingangsklemme 22 der monostabilen Kippstufe 11 und
ie eine weitere Diode 107 bzw. 108 zur Minusleitung 21.
Die Schutzschaltung nach fig. 3 dient dazu, die beiden Transistoren
150,151 iijt der Umladestufe 15 gegen einen Durchbruch der Emitter-Basis-Dioden
iu schützen. Zu diesem Zweck liegt zwischen der Basis dee Transistors 150 und dem Widerstand 154 eine Diode 162 und
zwiechen der Basis des Transistors 151 und dem Widerstand 155
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eine Diode 163* Weiterhin ist zwischen Basis und Emitter des Transistors 150 ein Widerstand 164 und zwischen Basis und Emitter
des Transistors 151 ein Widerstand 165 eingeschaltet. Im übrigen ist die Anordnung der Bauteile gleich wie beim Schaltplan nach
Fig. 1. '■*.■■"■
In Fig. 4 sind folgende Impulsbilder dargestellt: Die Eingangsimpulse 210 der Frequenzverdopplerstufe 10, die Ausgangsimpulse
211 der monostabilen Kippstufe 11, die Eingangsimpule
226 des als Entladeschalter dienenden Transistors 120 und der Spannungsverlauf. 221 am ersten Speicherkondensator 121.
Die Funktionsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiels wird im folgenden anhand der Fig. 1,2 und 4 erläutert. Ein Drehzahlgeber
bekannter Bauart erzeugt die Rechteckimpulse 210, die der Eingangsklemme 23 der Fr.eqenzverdopplerstufe 10 zugeführt werden.
Bei der Vorderflanke eines Rechteckimpulses 210 erzeugt der erste Differenzierkondensator 103 und bei der Rückflanke eines Rechteckimpulses
210 der zweite Differenzierkondensator 104 einen positiven liadelimpuls. Diese positiven Nadelimpulse werden über
die Dioden 105 und 106 der Eingangsklemme 22 der monostabilen Kippstufe 11 zugeleitet. Die entsprechenden negativen Nadelimpulse
werden durch die Dioden 10? und 108 zur Minusleitung 21 hin
" kurzgeschlossen. Damit wird, erreich^, daß die monostabile Kippstufe
11 bei federn Rechteckimpuls 210 zweimal ausgelöst wird und
an ihrem Ausgang 118 Ausgangsimpulse 211 mit einer Impulsdauer T
und einer Pausendauer T - T* abgibt. T ist dabei die halbe Periodendauer der Eingangsimpulse 210.
Der zweite Transistor 111 in der monostabilen Kippstufe 11 ist
im Ruhezustand leitend und während der Dauer eines Ausgangsimpulses 211 gesperrt. Er kann daher im Frequenz-Spannungs-Umsetzer
nach Fig. 1 dreifach ausgenützt werden, nämlich zum An-
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steuern des Ladeschalters 120, als Entladeschaltung für den ersten Speicherkondensator 121 und zum Sperren der Umladestufe
15.
Während der Rückflanke eines Ausgangsimpulses 211 der monostabilen
Kippstufe 11 wird über den Differenzierkondensator 126 ein negativer Nadelimpuls 226 auf die Basis des Transistors 120 geleitet,
so daß dieser kurzzeitig in seinen leitfähigen Zustand gesteuert wird und den ersten Speicherkondensator 121 auf z. B. 10 V auflädt.
Diese Aufladung erfolgt sehr schnell, da der Kollektor '128 des Transistors 120 direkt mit dem ersten Speicherkondensator
■ verbunden ist. Die während der Vorderflanke von Ausgangsimpulsen
211 der monostabilen Kippstufe 11" über den Differenzierkondensator
126 geleiteten positiven Nadelimpulse werden von der Diode 125 zur Plusleitung 20 kurzgeschlossen.
Während der Impulspause der monostabilen Kippstufe 11 ist der Transistor 111 leitend, d. h. sein Kollektor 118 liegt nahezu
auf dem Potential der Minusleitung 21. Deshalb kann sich der Speicherkondensator
121 während der Impulspause über den Dioden-Funktionsgeber 13 und den Transistor 111 entladen. Zu Beginn des
Entladevorgangs sind alle Dioden 130 - 133 leitfähig und der
effiktive Entladewiderstand ist deshalb relativ klein. Die
Spannungsteiler im Funktionsgeber I3 sind für verschiedene Abgriff
spannungen dimensioniert. Ein Beispiel einer Dimensionierungsvorschrift wird weiter unten angegeben. Die Dioden I30 - 133
gelangen demzufolge im Laufe des Entladevorganges des Kondensators 121 nacheinander in ihren nichtleitfähigen Zustand, so daß der
effektive Entlädewiderstand immer höher wird. Durch geeignete
Dimensionierung der Spannungsteiler im Funktionsgeber I3 erreicht
man, daß der erste Speicherkondensator 121 nicht nach einer Exponentialfunktion,
sondern nach einer Hyperbelfunktion entladen wird, so daß die Kondensatorspannung Uq genau linear von der Entladezeit
abhängt.
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Solange der erste Speicherkondensator 121 entladen wird, sind in
der Umladestufe 15 alle drei Transistoren 158,150,151 gesperrt, da die Basiselektroden der beiden Transistoren 150,158 auf Minuspotential liegen. Während der Entladezeit des ersten Speicherkondensators
121 behält daher der zweite Speicherkondensator seine Spannung bei. Wenn jetzt die monostabile Kippstufe 11 ihren
nächsten Ausgangsimpuls abgibt, sperrt der Transistor 111, so
daß sein Kollektor 118 nahezu das Potential der Plusleitung 20 annimmt. In der Umladestufe 15 wird dadurch der Transistor 158
leitend und die beiden Dioden 156 und 157 sind in Sperrichtung ge-,
polt. Die Transistoren 150 und 151 können daher je nach der Ausgangsspannung
des Differenzverstärkers 14 in Abhängigkeit von
der Kollektorspannung des Transistors 147 in ihren leitfähigen
Zustand gesteuert werden.
Während der Impulszeit "C der monostabilen Kippstufe 11 wird die
Entladung des ersten Speicherkondensators 121 unterbrochen und im Differenzverstärker 14 werden die Spannungen an den beiden
Speicherkondensatoren 121 und I70 miteinander verglichen. Wenn
beispielweise die Spannung am ersten Speicherkondensator 121
höher ist als die am zweiten Speicherkondensator 170, dann übernimmt im Differenzverstärker 14 der erste Eingangstransistor
den ganzen Strom der Konstantstromquelle 145. Dadurch fällt am
V/iderstand 142 eine Spannung ab, die den Ausgangstransistor 147 leitend macht. Der Strom des Ausgangstransistors 147 fließt durch
den Kollektorwiderstand 149· Der Spannungsabfall am Widerstand
149 steuert den pnp-Transistor I51 in den gesperrten und den npn-Transistor
150 in den leitenden Zustand* Über den npn-Transistor
150 wird also der zweite Speicherkondensator 170 weiter aufgeladen.
Wenn umgekehrt wahrend der Impulsdauer der monostabilen Kippstufe
11 die .Spannung am ersten Speicherkondensator 121 kleiner als die am zweiten Speicherkondensator I70 ist, dann übernimmt im
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Differenzverstärker 14 der zweite Eingangstransistor 140 den ganzen Strom der Konstantstromquelle 143, so daß am Kollektorwiderstand
142 keine Spannung abfällt und der Ausgangstransistor 147 gesperrt bleibt. Der Kollektor des Ausgangstransistors 147
liegt daher nahezu auf dem Potential der Minusleitung 21. Der npn-Transistor 150 ist dann gesperrt und der pnp-Transistor 151
leitend. In diesem Fall entlädt sich der zweite Speicherkondensator
170 über den pnp-Transistor I5I zur Minusleitung 21.
Der Lade- bzw. Entladungsvorgang des zweiten Speicherkondensators 170 setzt sich immer so lange fort, bis die Spannungen an den ·
beiden Speicherkondensatoren 121 und 170 übereinstimmen, bis also an beiden Eingängen des Differenzverstärkers 14 nahezu die gleiche
Spannung liegt. Die gegenseitige Abweichung zwischen den beiden Spannungen an den Speicherkondensatoren ist nach Abschluß des
Umladevorganges auf den Wert der Offset-Spannung des Differenzverstärkers
14 begrenzt. Diese Offset-Spannung liegt in der Größenordnung von wenigen Millivolt und stört daher keinesfalls.
Dem zweiten Speicherkondensator I70 ist ein Emitterfolger 1711
172 nachgeschaltet, damit der Speicherkondensator 170 weder durch
den Eingangsstrom des'Differenzverstärkers 14, noch durch den Eingangsstrom
der nachfolgenden Auswerteschaltung belastet wird.
Bei der Umladestufe 15 müssen für die Transistoren 150 und 151
geeignete Typen mit möglichst hoher Durchbruchspannung der Basis-Emitter-Diode ausgewählt werden. Solange der Transistor 111 in
der monostabilen Kippstufe 11 leitet,kann nämlich je nach der
gemessenen Drehzahl nahezu die vollständige Versorgungsspannung in Sperrichtung an der Basis-Emitter-Diode des Transistors 150
oder des Transistors 15I liegen.
Falls nur Transistoren mit kleinerer Baßis-Emitter-Sperrspannung
zur Verfügung stehen, kann die Schutzschaltung nach Fig. 3 verwendet werden. Jeweils vor der Basis des Transistors 150 bzw.
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liegt eine zusätzliche Diode 162 bzw. 163» die in gleicher Richtung
wie die Basis-Emitter-Diode des zugehörigen Transistors gepolt ist, so daß sich ihre Sperrspannung zu der Sperrspannung der
Basis-Emitter-Diode addiert. Die Dioden 162 und 163 sind allerdings
gegensinnig zu den Dioden 156 und 157 gepolt, so daß zum sicheren Sperren der Transistoren 150 und 151 zusätzliche Widerstände
164 und 165, die jeweils zwischen Basis und Emitter liegen,
vorgesehen werden müssen.
Die Spannung am ersten Speicherkondensator 121 soll im Zeitpunkt tp exakt linear von der Frequenz des Drehzahlgebers abhängen.
Auch zur Periodendauer T soll sich eine lineare Abhängigkeit, aber mit negativem Vorzeichen ergeben. Die Entladekurve 222 des
ersten Speicherkondensators 121 muß also ein Teil einer rechtwinkligen Hyperbel- sein,· deren beide Asymptoten durch die Zeitachse
t und die Senkrechte 250 gegeben sind. Das läßt sich erreichen, wenn man die Impulszeit T der monostabilen Kippstufe 11
geeignet wählt und die Spannungsteiler im Funktionsgeber 13 richtig dimensioniert, wie es in den folgenden Absätzen beschrieben
wird.
Im Zeitintervall zwischen tQ und to wird gefordert:
Uc'Ki + Xtf'K+ti'T
(a)
YLy. und Ko sind Konstanten, f ist die Frequenz. Für den Entladestrom
i eines Kondensators mit der Kapazität C gilt die Differentialgleichung:
ι 's Q. 'Zjpt (L·)
Wenn man Gleichung (a) in (t>) einsetzt, erhält man:
(^cY-fy (ο)
t läßt sich eliminieren, indem man Gleichung (a) in (c) einsetzt.
Man erhält: *■<
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Der Entladestrom i muß also nach einer Parabelfunktion von
der Kondensatorspannung abhängen, wenn die Kondensatorspannung TL, im Zeitpunkt t^ einen von der Drehzahlgeberfrequenz exakt
linear abhängigen Wert annehmen soll.
Das folgende Dimensionierungsbeispiel funktioniert bis zu einer Meßfrequenz von 5,5 kHz. Die Parabel nach Gleichung (d) wird, dabei
im Funktionsgeber 13 durch vier geradlinige Abschnitte angenähert,
wie es in der Analogrechentechnik üblich ist.
134 : | 405 | ka | 135 : | 53 | 5 | teil |
136 : | 92 | UiI | 137 : | 24, | 3 | UIL |
138 : | 53,6 | kil | 1.39 : | 24, | UXl | |
139b : | 17,1 | usi | 139a : | 31,6 | USl | |
Die Impulszeit T der monostabilen Kippstufe muß bei diesem
Dimensionierungsbeispiel gleich 155 Mikrosekunden sein, damit der Anfangspunkt der Entladekurve 222 genau auf der richtigen rechtwinkligen
Hyperbel zu liegen kommt.
Der beschriebene Frequenz-Spannungs-Umsetzer erfüllt damit die beiden eingangs genannten Forderungen nach exakt linearer Abhängigkeit
zwischen der Eingangsfrequenz und der Ausgangsspannung
und nach extrem kurzer Ansprechzeit. Die Ansprechzeit wird durch die Frequenzverdopplerstufe 10 auf die halbe Periodendauer T der
Eingangsfrequenz begrenzt. Darüberhinaus bietet die beschriebene Schaltung noch den weiteren Vorteil, daß im Differenzverstärker
14 der Sollwert der Ausgangsspannung mit dem Istwert verglichen wird, daß also eine echte Regelung für die Spannung am zweiten
Speicherkondensator 170 vorgesehen ist, während bei bekannten TRACK-and-Hold-Sehaltungen die Spannung am zweiten Speicherkondensator nur gesteuert wird.
Abschließend sei noch erwähnt, daß sich die beschriebene Schaltung
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auf verschiedene Weise abwandeln läßt. Man kann z. B. den Transistor
158 in der Umladestufe 15 einsparen, wenn man die Basis
des Transistors 151 mit dem Kollektor des Transistors 110 in del
monostabilen Kippstufe 11 verbindet. Man braucht auch nicht den Transistor. 111 als Entladeschaltung zu verwenden, sondern man
kann einen getrennten Entladeschalter vorsehen, der dann zweckmäßigerweise auch vom Transistor 110 angesteuert wird. Schließlich kann man die Annäherung der Parabelfunktion im Funktionsgeber 13 dadurch verbessern, daß man eine größere Anzahl von
Spannungsteilern mit zugeordneten Dioden vorsieht.
kann einen getrennten Entladeschalter vorsehen, der dann zweckmäßigerweise auch vom Transistor 110 angesteuert wird. Schließlich kann man die Annäherung der Parabelfunktion im Funktionsgeber 13 dadurch verbessern, daß man eine größere Anzahl von
Spannungsteilern mit zugeordneten Dioden vorsieht.
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Claims (1)
- ■ ■;, ■ - 13 ~ .Robert Bosch GmbH R. 270' Stuttgart 2115308Ansprücheίi.jFrequenz-Spannungs-Umsetzer, vorzugsweise für einen Drehzahlmesser, mit zwei über eine Umladestufe miteinander verbundenen Speicherkondensatoren und mit einem Ladeschalter sowie einer Entladeschaltung für den ersten Speicherkondensator, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung der Umladestufe (15)j des Ladeschalters (120) und der Entladeschaltung (111) eine monostabile Kippstufe (11) vorgesehen ist, die von den Eingangsimpulsen des Frequenz-Spannungs-Umsetzers auslösbar ist, daß der Ladeschalter (120) von der Rückflanke des Ausgangsimpulses (211) der monostabilen Kippstufe in seinen leitfähigen Zustand steuerbar ist und daß während der Impulspause der monostabilen Kippstufe die Entladeschaltung (111) in ihren leitfähigen Zustand steuerbar ist sowie die Umladestufe sperrbar ist.2· Frequenz-Spannungs-Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Speicherkondensator (121) und der Entladeschaltung (111) ein Funktionsgeber (13) eingeschaltet ist, der vorzugsweise ein Widerstands-Dioden-Netzwerk' (130-139) enthält.3· Frequenz-Spannungs-Umsetzer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dioden-Widerstands-Netzwerk derart dimensioniert ist, daß sich zwischen der Spannung (U0) am ersten Speicherkondensator (121) und dem Entladestrom (i.) ein parabolischer.WZusammenhang gemäß der Gleichung #. s — ·—· (Μ,-Κλ) ergibt·.209843/023$ #t- 14 -Robert Bosch GmbH fi. 2704. Frequenz-Spannungs-Umsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Entladeschaltung (111) der Ausgangstransistor (111) der monostabilen Kippstufe vorgesehen ist. . *5. Frequenz-Spannungs-Umsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umladestufe (15) zwei Transistoren (150,151) entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps enthält, denen als Referenzspannung die Spannung (Uc) am ersten Speicherkondensator (121) während der Impulsdauer der monostabilen" Kippstufe (11) zuführbar ist, und daß der erste Transistor (I50) zum .Aufladen und der zweite Transistor (151) zum Entladen des zweiten Speicherkondensators (170) vorgesehen ist.6. Frequenz-Spannungs-Umsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Speicherkon-* densator (121) und der Umladestufe (15) ein Differenzverstärker (14) eingeschaltet ist, dessen erstem Eingangstransistor (140) die Spannung (Uq) am ersten Speicherkondensator (121) und dessen zweitem Eingangstransistor (141) die Spannung am zweiten Speicherkondensator (17Ö) zuführbar ist.7. Frequenz-Spannungs-Umsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der monostabilen Kippstufe (11) eine Frequenzverdopplerstufe (10) vorgeschaltet ist.209843/0232- 15 -Robert Bosch GmbH R. 2708. Frequenz-Spannungs-Umsetzer nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß in der Frequenzverdopplerstufe (10) zwischen einer Eingängskiemme (23) und einer Ausgangsklemme (22) ein erster Differenzierkondensator (103) und parallel zu diesem eine Reihenschaltung aus einer Umkehrstufe (100,101) und einem zweiten Differenzierkondensator (104) liegt.209 8 43/0232
Priority Applications (10)
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