DE2212220B2 - Anordnung zur frequenzvervielfachung - Google Patents
Anordnung zur frequenzvervielfachungInfo
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Description
zusammengeschaltet sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur /w-maligen Wiederholung
der Frequenzvervielfachung dij elektronische Frequetzvervielfachungsschaltung
(1) m-mal angeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Frequenzverdoppeier
ausgeführt ist, derart, daß einerseits die beiden um 90° verschobenen sinusförmigen Spannungen gemäß
Gleichung (I) einer Multiplizierstufe (18) zugeführt werden, andererseits die beiden Spannungen
zur Bildung der algebraischen Summe ihrer Quadrate gemäß Gleichung (II) je einer Quadrierstufe
(19, 20) mit einer nachgeschalteten gemeinsamen Summierslufe (21) zugeführt werden,
wodurch an den Ausgängen der Multiplizierstufe (18) und der Summierstufe (21) zwei wiederum
um 90° gegeneinander phasenverschobene sinusförmige Ausgangsspannungen entstehen.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur M-maligen Wiederholung
der Frequenzverdopplung die aus der Multiplizierstufe (18), den beiden Quadrierstufen (19, 20)
und der Sumtiierstufe (21) bestehende Frequenzverdopplerschaltung
(16) w-mal in Kette geschaltet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erreichen eines hohen
geradzahligen oder dekadischen Vervielfachungsfaktor, eine oder mehrere Frequenzvervielfachungsschaltungen
(1) angeordnet sind, denen eine oder mehrere Frequenzverdopplerschaltungen (18) nachgeordnet sind.
6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erreichen jedes ganzzahligen
Vervielfachungsfaktors einer Kette von mehreren Frequenzvervielfacherschaltungen (1)
und/oder Frequenzverdopplerschaltungen (16) mindestens eine Frequenzadditionsschaltung (22)
nachgeordnet ist, die aus an sich bekannten elektronischen Analogrechenschaltungen besteht
welche entsprechend den Gleichungen
sin (ρω t ± ka>t) = sin ρ ω l cos kiot ± cos ρ ω l sin k ω t
cos (ρ ω t ± k ω /) = cos ρ ω t cos k ω t + sin ρ ω t sin k ω t
(III)
(IV)
(IV)
zusammengeschaltet sind, worin ρ den Vervielfachungsfaktor
der gesamten Vervielfacherkette und k den Vervielfachungsfaktor bis zu einer beliebigen
Zwischenstufe dieser Kette darstellt und deren Eingänge mit dem Ausgang der gesamten
Vervielfacherkette und mit jener Zwischenstufe dieser Kette, bei der der Vervielfachungsfaktor k
erreicht ist, verbunden sind.
7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Durchführung einer
Frequenzvervielfachung zur weiteren Frequenzvervielfachung eine Vierfachauswerteschaltung
(43) nachgeordnet ist.
8. Verwendung der Anordnung nach Anspruch 1 bis 7 zur Interpolation von Meßwerten,
dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Eingang der Frequenzvervielfacherschaltung (1, 16) oder
der Kette von Frequenzvervielfacherschaltungen (1, 16, 22) eine Einrichtung (17) zur Erzeugung
von zwei um 90° gegeneinander phasenverschobener sinusförmiger Spannungen, deren Periode
:inem Inkrement einer Maßverkörperung cnt- »pricht, an geordnet ist, daß deren Ausgang zur
Ableitung digitaler Meßsignale aus den vervielachten
analogen Meßsignalen eine Impulsformeritufe (40) bzw. die Vierfachauswerteschaltung
43) nachgeordnet ist und daß zur Auswertung der digitalen Meßsignale ein Vorwärts-Rückwärtszähler
(41) und z. B. eine Steuer- bzw. Registriervorrichtung (42) vorgesehen sind.
45 Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Frequenzvervielfachung sinusförmiger Spannungen.
In der Hochfrequenztechnik ist es in vielen Fällen nötig, eine Frequenzverdopplung oder Frequenzvervielfachung durchzuführen. Frequenzvervielfachungen mit großen Vervielfachungsfaktoren können z. B. mittels Anschwingverfahren durchgeführt werden, wobei als Hauptelement der Schaltung eine Doppeltriode, die mit ihren Schaltelementen eine Schmittschaltung bildet, und ein Anschwingoszillator vorhanden sind. Als weitere Verfahren sind bekannt die Frequenzvervielfachung mittels Kapazilätsdioden und mittels Halbleiterdioden. Die meist angewandten Vervielfachungsmethoden benutzen die Verzerrung von Wcchselspannungen und Strömungen mit Hilfe von Nichtlincaritäten der Kennlinien von Verstärkern oder Gleichrichtern, wobei die gewünschte Ober-
In der Hochfrequenztechnik ist es in vielen Fällen nötig, eine Frequenzverdopplung oder Frequenzvervielfachung durchzuführen. Frequenzvervielfachungen mit großen Vervielfachungsfaktoren können z. B. mittels Anschwingverfahren durchgeführt werden, wobei als Hauptelement der Schaltung eine Doppeltriode, die mit ihren Schaltelementen eine Schmittschaltung bildet, und ein Anschwingoszillator vorhanden sind. Als weitere Verfahren sind bekannt die Frequenzvervielfachung mittels Kapazilätsdioden und mittels Halbleiterdioden. Die meist angewandten Vervielfachungsmethoden benutzen die Verzerrung von Wcchselspannungen und Strömungen mit Hilfe von Nichtlincaritäten der Kennlinien von Verstärkern oder Gleichrichtern, wobei die gewünschte Ober-
wellen mit Filtern abgetrennt werden. Der Nachteil dieser Anordnungen besteht darin, daß sie nur die
Vervielfachung bestimmter Frequenzen oder Frectuenzbänder
durchführen und daß beim Vervielfachungsprozeß sich die Frequenz nicht ändern darf.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei allen Vervielfachungsverfahren die Vervielfachung nicht
bei der Frequenz Null beginnt.
Zweck der Erfindung ist es, für zwei gegeneinander um 90° phasenverschobene sinusförmige Spannungen
eine Frequenzvervielfachung im Bereich von Null bis zum MHz-Bceich während des Prozesses, bei dem
sich die Frequenzen ständig ändern, zu ermöglichen. Zur Gewinnung der zwei gegeneinander um 90° phasenverschobenen
sinusförmigen Spannungen wird eine bekannte fotoelektrische Einrichtung verwendet, bei
der zwei fotoelektrische Wandler hinter zwei optischen Gittern, die gegeneinander um eine viertel
Rasterperiode versetzt sind, angeordnet sind und bei der zur Ausnutzung des Moire-Effektes das Licht vorher
schon ein optisches Gitter passiert hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die durch Kombination von
Analogrechenschaltungen die Frequenzvervielfachung der gegebenen sinusförmigen Spannungen erreicht.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß eine Einrichtung für die Erzeugung zweier um 90J
gegeneinander phasenverschobener sinusförmiger
ίο Spannungen gleicher Frequenz vorgesehen ist, der zur
Gewinnung zweier wiederum um 90° gegeneinander phasenverschobener sinusförmiger Spannungen gleicher
Frequenz vorgesehen ist, der zur Gewinnung zweier wiederum um 90° gegeneinander phasenver-
schobener sinusförmiger Ausgangsspannungen mit der /1-fachen Frequenz eine Frequenzvervielfacherschaltung
nachgeordnet ist, die aus an sich bekannten elektronischen Analogrechenschaltungen besteht, welche
entsprechend den Gleichungen
sin n<j)t = η sin ω t cos"~ i ω t — (1) sin3 ω t cos""3 ω t ± .. .
cos ηωΐ = cos"ιοί — (") sin2oji cos''-'-ωί ■'■>- (S)sin4ωί cos""4wf ±
zusammengeschaltet sind. Die verwendeten elektronischen Baugruppen der Analogrechentechnik sind
Multiplizierglieder, die die beiden Eingangsspannungen miteinander multiplizieren oder die bei Parallelschaltung
der Eingänge als Quadrierstufen wirken und Addierglieder mit mehreren Eingängen, bei
denen die Eingangsspannung durch eine Bewertungsschaltung mit konstanten Faktoren bewertet werden.
Mit dieser Frequenzvervielfachungsschaltung ist es möglich, jeden ganzzahligen Frequenzvervielfachungsfaktor
zu erreichen.
Will man die Vervielfachung mit dem durch Frequenzvervielfachungsschaltung
erreichten Faktor mmal wiederholen, kann die identische Frequenzvervielfachungsschaltung
ra-mal angeordnet werden. Eine Sonderform der Frequenzvervielfachungsschaltung
bildet die Frequenzverdopplerschaltung. Hierbei werden die beiden um 90° verschobenen sinusförmigen
Spannungen zunächst gemäß Gleichung (1) einer Multiplizierstufe zur Bildung der Ausgangsspannung
sin2o)i zugeführt und schließlich gemäß Gleichung
(II) mit je einer Quadrierstufe für beide Spannungen verbunden, damit in einer nachgeschalteten gemeinsamen
Summierstufe die algebraische Summe der Quadrate der Eingangsspannungen gebildet werden
kann. An den Ausgängen der Frequenzverdopplerschaltung entstehen dadurch zwei wiederum um 90°
gegeneinander phasenverschobene sinusförmige Ausgangsspannungen doppelter Frequenz. Für die
M-malige Wiederholung einer Frequenzverdopplung
kann diese Frequenzverdopplungsschaltung «-mal in Kette geschaltet werden.
Um einen hohen geradzahligen bzw. dekadischen Vervielfachungsfaktor zu erreichen, ist es voneilhaft,
die Frequenzvervielfachungs- und Frequenzverdopplungsschaltungen zu kombinieren.
Baut man die Anordnung nach dem Bausteinprinzip auf, ist es möglich, sinusförmige Spannungen beliebig
oft vervielfachter und verdoppelter hoher Frequenzen zu erzeugen, da mit den jeweils neu gewonnenen
um 90° phasenverschobener Spannungen doppelter Frequenz zur wiederholten Vervielfachung oder
Verdopplung, die völlig identische Rechenoperation durchgeführt wird, indem man die nötige Art und
Anzahl der Bausteine beliebig oft einander nachordnen kann. Als besonders vorteilhaft erweist sich, daß
bei Anwendung dieses Verfahrens Frequenzen von Spannungen, die zwischen Null und einer durch die
Art und Anzahl der jeweils verwendeten Bauelemente bestimmten oberen Frequenz liegen, vervielfacht werden
können. Eine bessere Möglichkeit zum Erreichen eines hohen Frequenzvervielfachungsfaktors ergibt
sich, wenn man eine Kette von einer oder mehreren Frequenzvervielfacher- und/oder Frequenzverdopplerschaltungen
anordnet, denen man mindestens eine Frequenzadditionsschaltung nachordnet, die aus an
sich bekannten elektronischen Analogrechenschaltungen besteht, welche entsprechend den Gleichungen
sin (ρ ω t + k ω t) = sin ρ ω t ± cos ρ ω t sin k ω t
cos (peat ± küjt) — cos pwt + sin ρ ω / sin k ω /
(III) (IV)
zusammengeschaltet sind. In den Gleichungen (III) und (IV) stellt ρ den Vervielfachungsfaktor der gesamten
Vervielfacherkette und k den Vervielfachungsfaktor bis zu einer beliebigen Zwischenstufe dieser
Kette dar.
Diese Frequenzadditionsschaltung eignet sich gut zum Erreichen jedes ganzzahligen, insbesondere dekadischen
Frequenzvervielfachungsfaktors, indem rnn die Frequenzverdopplerschaltung u-mal anordnet
und der letzten Frequenzverdopplerschaltung eine oder mehrere Frequenzadditionsschaltungen nachordnet.
In diese Frequenzadditionsschaltungen gibt man die Ausgangsspannungen der gesamten Vervielfacherkette
und die Ausgangsspannung jener Zwischenstufe dieser Kette, bei der der Vervielfachungsfaktor k
erreicht ist. Dadurch wird vom Vervielfachungsfak-
tor der Frequenz der Spannung, die nach der letzten Frequenzverdopplerschaltung erreicht wurde, der Vervielfachungsfaktor
subtrahiert, oder zu dem erreichten Vervielfachungsfaktor der Vervielfachungsfaktor
addiert, den die Frequenz der Spannung, hat, die in die Frequenzadditionsschaltungen gegeben wurde.
Diese Frequenzadditionsschaltung kann ebenfalls nach dem Bausteinprinzip aufgebaut und beliebig oft
einandernachgeordnet werden. Will man nach einer Frequenzvervielfachung oder Frequenzverdopplung
eine weitere Frequenzvervielfachung durchführen, kann man nach der Frequenzvervielfachungs-, Frequenzverdoppler-
oder FrequenzaddilionsschalUing eine bekannte Vierfachauswerteschaltung anordnen.
Diese Vierfachauswerteschaltung wandelt zwei gegeneinander um 90° versetzte sinusförmige Spannungen
zunächst in digatale Signale um, bildet die dazu inversen digitalen Signale und gewinnt daraus durch logische
Verknüpfung digitale Ausgangssignale mit vier Impulsperioden während einer Periode der sinusförmigen
Eingangssignale.
Ein weiterer besondere Vorteil der crfindungsgemäßen
Anordnung besieht darin, daß diese Frequenzvervielfachung z. B. während eines Meßprozesses
stattfinden kann, bei dem sich die Frequenz der Meßspannungen ständig ändert. Solche Meßprozesse
treten häufig in der Längenmeßtechnik bei der Abtastung von Maßstäben oder Kreisteilungen und der
der sich anschließenden Interpolation von Meßsignalen auf.
Die Anordnung kann zweckmäßig für die Interpolation von Meßwerten angewendet werden, indem
eine Einrichtung zur Erzeugung von zwei um 90 gegeneinander phasenverschobener sinusförmiger
Spannungen, deren Periode mit dem Inkrement einer Maßverkörperung übereinstimmt, vor einer Frequenzvervielfachungsschaltung
angeordnet ist, daß zur Ableitung digitaler Mcßsignale aus den vervielfachten
analogen Mcßsignalen der Einrichtung den Frequenzvervielfachungsschaltungen
bzw. Frequcnzverdopplerschaltungen mit nachgeschaltetcr Frequenzadditionsschaltung
eine Impulsformerstufe bzw. eine Vierfachauswerteschaltung angeordnet ist und daß zur Auswertung
der digitalen Meßsignale eine Vorwärts-Rückwärtszählung und z. B. eine Steuer- bzw. Registriervorrichtung
nachgeordnet sind.
Nach jeder Periode des analogen Meßsignals wird ein digitales Meßsignal abgeleitet. Unter den genannten
Voraussetzungen, daß Signalperiode und Mcßintervall übereinstimmen, würde das z. B. bedeuten,
daß bei Verdopplung der Frequenz das Meßintervall halbiert wird. Das halbierte Mcßintervall entspricht,
gemäß den Voraussetzungen, der neuen Signalpcriodc. Eine erneute Verdopplung der Signalfrequenz
brächte eine erneute Halbierung des schon hal-Werten
Meßintervalls, also eine Viertelung. Die nächste Frequcnzverdopplung würde zu einer Achtelung
des Meßintervalls führen. Diese Halbierung kann beliebig weitergeführt werden.
Bildet man in einer, der Frequcnzvcrdopplerschaltung vorgeordneten Multiplikationsschaltung von beiden
Eingangsspannungen getrennt ein gleiches gcrad- oder ungeradzahliges Vielfaches, z.B. sin 5 ei/ und
cos 5for, wobei siniof und cosojf die Eingangsspannungen
sind, erreicht man durch die nachgeordneten Frequenzverdopplerschaltungen die Verdopplung,
also sin 10«■·->/ und cos \Qo>t und kann damit eine dekadische
Unterteilung der Weginkremente erreichen. Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfürungsbeispiel
näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 Blockschaltbildung einer Frequenzvcrviclfachungsschaltung,
F i g. 2 Blockschaltbildung einer Frequenzvcrdopplerschaltung,
Fig. 3 schematische Darstellung einer Schaltung
aus Frequcnzverdopplerschaltung mit nachgeordnetcr Frequenzadditionsschaltung.
F i g. 4 schematische Darstellung einer Anordnung zum Erreichung eines hohen Vcrviclfachungsfaktors.
F i g. 5 schematische Darstellung einer Anordnung zur Interpolation von Meßwerten.
Die Fig. 1 erläutert den Aufbau einer möglichen
Frequenzvcrviclfachungsschaltung 1, mit der man für beide Eingangsspannungen getrennt ein gleiches gerad
-oder ungeradzahliges Vielfaches erzeugt. In diesem Falle sollen aus den vorliegenden Eingangsspannungen
sin ο t und cosow. Spannungen fünffache!
Frequenz also sin 5 or und cos 5 mi erzeugt werden
Die Schaltung führt die Rechcnschrittc der beider Gleichunccn
sin 5 ο) ί — 5 sin ω t cos* ω ί — 20 sin3 ω 1 cos2 w t + sin5 ω t
cos 5 ω t = cos5 ωί — 60 sin2 ω t cos3 ω ί + 5 sin4 ω t cos ω t
(V) (VI)
Von den Spannungen sin tu t und cos «>
t
werden in Quadriergliedern 2 und 3 sin2 ω t und cos2 m /, in wei
teren Quadriergliedern 4 und 5 cos4 <» t und sin4
w t
erzeugt. In einem Multipliziergerät 6 werden sin «11
und cos4 ω t multipliziert und einem Addierglied
zugeführt. Die Eingangsspannung wird dabei mit dem Faktor fünf multipliziert, weil die Eingangsschaltung
des Addiergliedes 7 so dimensioniert ist, daß dieser Eingang mit dem Faktor Fünf bewertet wird. Ein
Multinlizierglied 8 multipliziert sin <o 1 mit sin2 ω t und
ein Multiplizierglied 9 sin3 ω / mit cos2 ω t. In einem
Multiplizierglied 10 wird das Produkt aus sin3toi und
SUi2Wi gebildet und in das Addierglied 7 gegeben,
wo durch vorzeichenrichtige Addition die Differenz aller anliegenden Spannungen gebildet wird. Durch
das Quadrierglied 3 und die Multiplizierglieder 11 und 12 bekommt man cos* ruf. Diese Spannung win
in ein Addierglied 13 gegeben. Aus cosd>f um
cos2 ω t wird im Multiplizierglied 11 und cos3 « t um
in einem weiteren Multiplizierglied 14 die Faktore
cos3fi»i und sin2 ο» f multipliziert. Dieser Eingang de
Addiergliedes 13 ist mit dem Faktor Sechzig bewei
tet, so daß das Produkt mit dem Faktor Sechzig mu
tipliziert wird. In einem Multiplizierglied 15 wird av den Faktoren cos o) t und sin4o>f das Produkt gebi
det, das im Summierglied mit dem Faktor Fünf b( wertet wird. Alle Spannungen werden im Summiei
glied 13 vorzeichenrichtig addiert. An den Ausgät gen der Summierglieder 7 und 13 können zwei ui
90° phasenverschobene Spannungen mit gleicher Fn qucnz, die den fünffachen Wert der Eingangsfrcquer
haben, entnommen werden, die z. B. einer Frcqucnzverdopplerschaltung
16 zugeführt werden können, die in der Fig. 7 erläutert wird. Die von einer Hinrichtung
17 abgegebenen Signalspannungen werden an die Eingänge einer Multiplizierstufe 18 gelegt, an
deren Ausgang eine Sinusspannung doppelter Frequenz (sin 2«)/) entnommen wird. Gleichzeitig werden
die Signalspannungen an je eine Quadrierstufe 19 und 20 gelegt, an deren Ausgänge das Quadrat der jeweiligen
Spannung liegt. Beide quadrierten Spannungen werden einer Summierstufe 21 zugeführt, vorzeichenrichtig
addiert, und am Ausgang der •Summierstufe 21 wird eine gegenüber dem Ausgang der Multiplizierstufe
18 um 90° phasenverschobene Spannung doppelter Frequenz (cos 2«)/) entnommen. Als Ergebnis
aller Rechenoperationen liegen jetzt wieder zwei gegeneinander um 90c phasenverschobenc sinusförmige
Spannungen vor, jedoch mit doppelter Frc-
qucnz der von der Einrichtung 17 abgegebenen Signalspannungen. Mit beiden erzeugten Spannungen
kann zur wiederholten Verdopplung in völlig identischer Weise verfahren werden, indem man beide
Spannungen weiteren Frequcnzvcrdopplcrn 16, die aus den genannten Multiplikationsstufen, Quadrierstufen
und Summierstufen bestehen, zuführt.
Diese mehrfach verdoppelte Spannung kann einer Frcqucnzadditionsschaltung 22. deren Elemente ent-
Hi sprechend den Gleichungen III und IV zusammengeschaltct
sind, zugeführt werden. Die zugehörige Anordnung wird in F i g. 3 erläutert. Die Frequenz
der Spannungen sin or und coso/ wird in den Frcqucnzvcrdopplcrschaltungcn
23, 24, 25 dreimal jeweils verdoppelt. Als Ergebnis erhält man sin 8 of
und cos Sm/. Benötigt man sin lOo/, gibt man diese
Spannungen in die Frequenzadditionsschaltung 22, deren Bauelemente entsprechend den Gleichungen
sin (8 v) t -f 2 ο /) -= sin 8 v>
1 cos 2 «> t -i- cos 8 <n ί sin 2 «>
ι cos (8 ω M-2 <-)/) = cos 8
<o t cos 2 w f — sin 8 ω / sin 2 v>
t
(VII)
(VIII)
(VIII)
angeordnet sind. Eine Multiplikationsstufe 26 der Frequenzadditionsschaltung 22 bildet das Produkt
aus cos 2οι/ und sin 8 01/ und gibt das Ergebnis in
eine Addierstufe 27. Eine Multiplikationsstufc 28 bildet das Produkt aus sin 2 v>t und cos 8 id/. Das Ergebnis
wird ebenfalls in die Addierstufc 27 gegeben. Eine weitere Multiplikationsstufc 29 multipliziert
sin 2(D/ mit cos 801/ und eine Multiplikationsstufe 30
multipliziert sin 8ruf mit sin 2m/. Beide Werte werden
in eine Addicrslufc 31 gegeben und vorzcichenrichtig
addiert. An den Ausgängen der Addierstufc 27 und 31 können die Spannungen sin lOo/ und
cos 10 (r) / entnommen werden.
Will man durch Kombinationen von Frcquenzvcrdopplcrschaltungen
16 und Frequenzadditionsschaltungen 22, z. B. den Frcquenzvcrviclfachungsfaktor
»47« erreichen, kann man die Schaltung günstig so anordnen, wie sie in der Fig. 4 beschrieben ist. In
den Frequenzverdopplerschaltungen 32. 33. 34, 35,
36, die in ihrem Aufbau der Schaltung 16 entsprechen,
wird die Frequenz sin ruf und cosr» r fünfmal
jeweils verdoppelt, und man erhält den Wert sin 32 ο/ und cos 32 w/. In einer Frequenzadditionsschaltung
37, die nach dem gleichen Prinzip wie die Frcqucnzadditionsschaltung
22 arbeitet, wird zu den aus den Frequenzverdopplerstufen 26 gewonnenen Spannun gen sin32ωί und cos32ω/
der Wert sin 16ωί und
cos 16 ω t entsprechend den Gleichungen III und IV
addiert, der dem Ausgang der Frequenzverdopplerstufe 35 entnommen wird. Am Ausgang der Fre
quenzadditionsschaltung 37 wird der Wert sin 48 ω f und cos 48 ω t entnommen und in eine weitere Frequenzadditionsschaltung 38 gegeben. In der Frequenzadditionsschaltung 38 wird von diesen Werten
sin ω / bzw. cos ω t entsprechend den Gleichungen III
und IV vorzeichenrichtig addiert. Als Endergebnis kann der Frcquenzadditionsschallung 38 der Wert
sin 47 ei / bzw. cos 47 <■> / entnommen werden.
F i g. 5 erläutert den prinzipiell möglichen Aufbau der Anordnung zur Interpolation von Meßwerten. Die
von einer Einrichtung 17 abgegebenen Signalspannungen sind um 90 gegeneinander phasenverschobenc
sinusförmige Schwingungen (sinω/ bzw. coso/),
deren Signalpcriode mit dem Meßintcrvail einer Maßverkörperung,
z. B. für Länge oder Winkel, übereinstimmt. Die Frequenzen der Signalspannungen werden
in Frcquenzverdopplcrschaltungcn 16 «-mal jeweils
verdoppelt. In einer oder mehreren nachgcordncten Frequenzadditionsschaltungen 39, die nach
dem Prinzip der Frequcnzadditionsschaltung 22 arbeiten, kann von den vervielfachten Frequenzen der
Signalspannungen ein beliebiger Vervielfachungsfaktor subtrahiert oder zu den Signalfrequenzcn addiert
werden. Hat man die Frequenz der Signalspannung in ausreichendem Maße vervielfacht, führt man beide
Spannungen einer Impulsformerstufe 40 zu. Hier wird bei jeder Periode des analogen Spannungssignals ein
digitales Signal abgeleitet. Die digitalen Signale werden einem Vorwärts- und Rückwärtszähler 41 zugeführt,
der die Anzahl der ankommenden Signale unter Berücksichtigung der Richtungsinformation auswertet.
Die so entstandenen absoluten Zählwerte können dann noch einer Steuer- bzw. Registriervorrichtung
42 zugeleitet werden. Führt man die erzeugten Signalspannungen mit der benötigten vervielfachten Frequenz nicht der Impulsformerstufe 40, sondern einer
Vierfachauswerteschaltung 43 zu, erreicht man eine nochmalige Vervierfachung der schon vervielfachten
Frequenz und damit eine nochmalige Viertelung des Meßintervalls.
609526/373
Claims (1)
1. Anordnung zur Frequenzvervielfachung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung
(17) für die Erzeugung zweier um 90° gegeneinander phasenverschobener sinusförmiger
Spannungen gleicher Frequenz vorgesehen ist, der zur Gewinnung zweier wiederum um 90° gegen
einander phasenverschobener sinusförmiger Aus gangsspannungen mit der η-fachen Frequenz ein
Frequenzvervielfacherschaltung (1) nachgeord net ist, die aus an sich bekannten elektronische]
Analogrechenschaltungen besteht, welche entspre chend den Gleichungen
sin nwt =· η sinojt cos"~1<ui — {") sin3w/ cos"-3«ji ± ...
cos «ω/ = cos" ω/ — (^)sin-wt cos"--wt + (")sin4wf cos"-4w/ ± ...
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD15512271 | 1971-05-11 | ||
DD15512271A DD97336A1 (de) | 1971-05-11 | 1971-05-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2212220A1 DE2212220A1 (de) | 1972-11-23 |
DE2212220B2 true DE2212220B2 (de) | 1976-06-24 |
DE2212220C3 DE2212220C3 (de) | 1977-02-10 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1610096A2 (de) † | 1997-04-16 | 2005-12-28 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Positionsmesseinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Positionsmesseinrichtung |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1610096A2 (de) † | 1997-04-16 | 2005-12-28 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Positionsmesseinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Positionsmesseinrichtung |
EP1610096B2 (de) † | 1997-04-16 | 2012-09-05 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Positionsmesseinrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Positionsmesseinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2212220A1 (de) | 1972-11-23 |
DD97336A1 (de) | 1973-04-23 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |