DE2213281A1

DE2213281A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Stabilisierung der Ladung eines Energiespeichers

Info

Publication number: DE2213281A1
Application number: DE19722213281
Authority: DE
Inventors: Bernard R. Irvington N.J. Katz (V.StA.)
Original assignee: Lummus Co
Current assignee: CB&I Technology Inc
Priority date: 1971-03-19
Filing date: 1972-03-18
Publication date: 1972-09-28
Also published as: US3737754A; FR2130469A1; NL7203619A

Description

12.786 ΊΟ/ei

THE LUMMUS COMPANY, Bloomfield, New Jersey / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Stabilisierung der Ladung eines Energiespeichers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung der Ladung eines verlustbehafteten Energiespeichers» insbesondere eine's Kondensators., und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

Energiespeicher, insbesondere Kondensatoren werden häufig als Analogspeicher in Analogrechnern benützt. Kapazitäten lassen sich kompakt und billig ausführen und sie können eine Ladung speichern, die auf eine der Kondensatorplatten gebracht wird. Die Ladung einer Kapazität ist direkt proportional der angelegten Spannung. Demzufolge kann ein®

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Analogspannung mit der eine bestimmte Operation ausgeführt werden soll auf einer Kapazität bis zur Durchführung der Operation gespeichert werden. Unglücklicherweise sind herkömmliche Kapazitäten verlustbehaftet, wodurch der Augenblickswert der in der Kapazität gespeicherten Analogspannung sich langsam verkleinert. Die Kondensatorverluste können näherungsweise mittels eines Verlustwiderstandes mit einem hohen Widerstandswert Rangegeben werden, wobei sich der Augenblickswert der dem Kondensator aufgeprägten Spannung aus folgender bekannter Beziehung ergibt:

-t /RC v-(t) = V_o ^e

worin C die Kapazität des Kondensators, R der Verlustwiderstand des Kontensators, V der ursprüngliche Wert der aufgeprägten Analogspannung und t die vom Speichervorgang ab gerechnete Zeit ist. Der Beziehung ist zu entnehmen, dass nach Ablauf einer längeren Zeit die Information, die durch die Grosse der eingeprägten Spannung repräsentiert wird, verfälscht ist.

Daraus ist eindeutig ersichtlich, dass der ursprüngliche Wert einer an einen Kondensator angelegten Spannung erhalten bleiben muss. Bekannte Massne^mea zur Stabilisierung der Ladung eines Kondensators bzw. das Energieinhaltes eines

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Energiespeichers sind unterschiedlich erfolgreich. Bei einer dieser Massnahmenwirdan den Kondensator eine Spannung gelegt, deren Grosse exponentiell mit der Zeit anwächst und mit der der durch die Verluste bedingte Spannungsabfall kompensiert werden soll. Der Schaltkreis, mit dem diese Kompensationsspannung erzeugt wird, muss jedoch an die Charakteristik des Kondensators angepasst sein und lässt sich nicht universell verwenden. Demgemäss muss ein spezieller Kompensationsschaltkreis für jeden der verwendeten Speicherkondensator vorgesehen werden. Eine andere, bekannte Massnahme zur Kompensation der allmählichen Abnahme einer an einen Kondensator angelegten Spannung sieht vor, Spannungsimpulse einer einzigen Polarität periodisch anzulegen. Ein Nachteil dieser Massnahme ist die mit grosser Wahrscheinlichkeit auftretende Überkompensation. Falls eine Spannung an den Kondensator gelegt wird, deren Grosse den exponentiellen Spannungsabfall übersteigt, so nimmt die am Kondensator liegende Spannung schnell einen Wert an, der grosser ist als der ursprünglich angelegte Spannungswert. Wird andererseits eine Spannung an den Kondensator gelegt, deren Grosse nicht ausreichend ist, so wird der Spannungsabfall am Kondensator nicht ausreichend kompensiert. Auch in diesen Fällen repräsentiert daher der Speicherinhalt nicht mehr die eingegebene Information.

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Es besteht die Aufgabe, den Energieinhalt eines Energiespeichers mit einfachen Mitteln und einem hohen Sicherheitskoeffizienten konstant zu halten bzw. auftretende Verluste zu kompensieren.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Anzeigeimpulsfolge erzeugt wird, deren Pulsfolgefrequenz von der Ladung des EnergieSpeichers abhängt, dass durch Vergleich der Anzeigeimpulsfolge mit einer Referenzimpulsfolge von im wesentlichen konstanter Pulsfolgefrequenz oder mit Referenzimpulsen einer vorgegebenen Impulsbreite die vom Energiespeicher abfliessende Ladungsmenge bestimmt wird, und dass abhängig von diesem Vergleich die Ladung bzw. der Energieinhalt des Energiespeichere jeweils vergrössert oder verkleinert wird.

Bei einer bevorzugten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist ein erster Impulsgeber vorgesehen, der Anzeigeimpulse konstanter Impulsbreite erzeugt, deren Pulsfolgefrequenz in Steuerabhängigkeit vom Energieinhalt des Energiespeichers ist, wobei ein zweiter Impulsgeber zur Erzeugung einer Referenzimpulsfolge konstanter Pulsfolgefrequenz angeordnet ist und eine Vergleichsstufe mit beiden Impulsgebern verbunden ist, die die Differenz zwischen der dem Energiespeicher zugeführten Energie bzw. Ladung und seinem wirklichen Energieinhalt bestimmt, und

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wobei eine Schaltstufe der Vergleichsstufe nachgeschaltet ist, die abhängig von der Differenz dem Energiespeicher Energie zuführt oder Energie vom Energiespeicher abführt.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren bzw. bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird eine Spannungsabnahme bei einem verlustbehafteten Kondensator festgestellt und eine Kompensationsspannung in Abhängigkeit von der festgestellten Spannungsabnahme an den Kondensator gelegt. Die Spannungsabnahme wird mit Hilfe von Anzeigeimpulsen bestimmt, deren Pulsfolgefrequenz bzw. Periode von der Spannung des Kondensators abhängt und die mit Referenzimpulsen einer fest vorgegebenen Periode verglichen werden. Eine erste Kompensationsspannung kann an den Kondensator gelegt werden, wenn wenigstens ein Teil eines Anzeigeimpulses und eines Referenzimpulses der gleichen Polarität zusammenfallen, und eine zweite Kompensationsspannung kann?an den Kondensator gelegt werden, wenn wenigstens ein Teil eines Anzeigeimpulses und eines Referenzimpulses entgegengesetzter Polarität, d.h. eines invertierten Referenzimpulses, zusammenfallen.

Im Folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren und Vorrichtungen zu seiner Durchführung beispielhaft anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert.

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Es zeigen:

Figur 1 ein sehematisches Schaltbild einer erfindungsgemässen Vorrichtung;

Figuren 2A bis 2F Diagramme von Impulsfolgen, die bei einer Vorrichtung gemäss Figur 1 auftreten;

Figur 3 ein schematisehes Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Vorrichtung und

Figuren 4A bis AC Diagramme von Impulsfolgen, die bei einer Vorrichtung gemäss Figur 3 auftreten.

Das Schaltbild einer erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss Figur 1 enthält einen Kondensator 11 als Energiespeicher, einen Impulsgeber 13 zur Erzeugung von Referenzimpulsen, eine Vergleichsstufe, die Koinzidenzstufen 15 und 16 enthält, einen frequenzvariablen Impulsgeber 17 und Schaltelemente 151 und 152. Der Kondensator 11 ist mit einer Eingangsklemme 116 verbunden. Der Kondensator kann als Energiespeicher für eine Energie dienen, die über die Eingangsklemme 161 auf seine Platten gebracht wird. Die von dem Kondensator 11 zu speichernde Energie kann aus einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle geliefert werden, die mit der Eingangsklemme verbunden ist. Es ist bekannt, dass die Energie W die von einem Kondensator 11 gespeichert werden kann.

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sich durch die Ladung Q ausdrucken lässt, die sich auf den Kondensatorplatten befindet. Die Energie W erhält man aus der Beziehung:

2C

worin C die Kapazität des Kondensators 11 ist. Die vom Kondensator 11 gespeicherte Energie kann aber auch in Abhängigkeit von der Spannung V ausgedrückt werden, die an den Kondensatorplatten liegt. In diesem Fall erhält man die Energie ¥ aus der Beziehung:

cv²·

Falls der Kondensator 11 Teil eines Analogrechners ist und die gespeicherte Energie eine Information repräsentiert, kann in dem Schaltkreis gemäss Figur 1 ein üblicher Analogspeicher enthalten sein. Der Eingang eines Verstärkers 12 ist mit dem Verbindungspunkt des Kondensators 11 und der Eingangsklemae 161 verbunden. Der Verstärker 12 ist mit einer einfachen Rückführung versehen. Der Verstärker 12 kann ein bekannter Operationsverstärker mit einem grossen Verstärkungsgrad sein, der einen grossen Eingangswiderstand besitzt. Die bei dem Verstärker 12 vorgesehene Rückführung bringt einen Verstärkungsgrad/für den dargestell-

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ten Speicherschaltkreis mit sich und die am Ausgang 162 des Verstärkers 12 anstehende Spannung ist identisch mit der Spannung, die am Kondensator 11 liegt. Mit dem Verstärker 12 wird der Kondensator 11 von den nachfolgenden Schaltungsteilen getrennt, die mit dem Ausgang 162 des Verstärkers verbunden sind. Diese nachteiligen Schaltungsteile könnten eine schädliche Wachladung des Kondensators 11 bewerkstelligen. Der Verstärker 12 kann jedoch auch als Steuerteil betrachtet werden, der mit einer Speicherkapazität 11 verbunden ist, und mit dem zu nachgeschalteten Bauelementen die gespeicherte Information übermittelt werden kann.

Der Impulsgeber 13 für die Referenzimpulse erzeugt eine Folge von Rechteckimpulsen konstanter Pulsfolgefrequenz und damit festgelegter Periode. Dieser Impulsgeber 13 kann ein herkömmlicher Kippschwinger, beispielsweise ein astabiler Multivibrator oder ein Sperrschwinger sein. Der Impulsgeber 13 ist mit der Vergleicherstufe über eine positiv gepolte Diode 132 verbunden. Die Diode 132 kann ein Halbleiterbauelement sein, dessen Anode mit dem Ausgang des Impulsgebers 13 und dessen Kathode mit dem ersten Eingang 1 einer Koinzidenzstufe 16 verbunden ist. Mit der Diode 132 kann daher die Koinzidenzstufe 16 mit Referenzimpulsen positiver Polarität versorgt werden. Der Impulsgeber 13 für die Referenzimpulse ist ausserdem mit einer Koinzidenzstufe 15 der Vergleicherstufe über eine negativ gepolte Diode 131 und eine Phasen-

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invertierstufe 14 verbunden. Die Diode 131 kann ebenfalls ein Halbleiterbauelement sein, dessen Kathode mit dem Ausgang des Impulsgebers 13 und dessen Anode mit der Invertierstufe 14 verbunden ist* Mit der Invertierstufe 14 werden Impulse erzeugt, deren Phase bezüglich der angelegten Eingangs signale um 180° verschoben ist. Bauelemente, mit denen eine Phaseninversion durchgeführt werden kann, sind bekannt. Beispielsweise kann die Invertierstufe ein Polaritätswandler, ein 180°-Phasenschieber oder ein ähnliches Bauelement sein. In der Schaltung gemäss Figur 1 werden wegen der Diode 131 Referenzimpulse negativer Polarität der Invertierstufe 14 zugeführt. Wegen der Invertierstufe 14 liegen Referenzimpulse positiver Polarität am Eingang 1 der Koinzidenzstufe 15. Diese Referenzimpulse sind jedoch gegenüber den Referenzimpulsen, die der Koinzidenzstufe 16 über die Diode 132 zugeführt sind, um 180° phasenverschoben. Falls der Impulsgeber 13 für die Referenzimpulse eine Impulsfolge mit konstanter Impulsfolgefrequenz erzeugt, die eine einzige Polarität aufweisen, so kann auf die Dioden 131 und 132 verzichtet werden. Ist ausserdem der Impulsgeber 13 ein astabiler Multivibrator, so liegen an den beiden Ausgängen dieses Impulsgebers Impulse, die gegeneinander um 180° in der Phase verschoben sind. Bei diesem Impulsgeber kann der eine Ausgang direkt mit dem ersten Eingang 1 der Koinzidenzstufe 16 und der zweite Ausgang direkt.mit dem ersten Eingang 1 der Koinzidenzstufe 15 verbunden werden.

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Jede der Koinzidenzstufen 15 und 16 kann ein herkömmliches UND-Gatter enthalten. Es ist bekannt, dass ein UND-Gatter anspricht, wenn an jedem seiner Eingänge gleichzeitig ein Signal ansteht. Demgemäss steht am Ausgang des UND-Gatters nur dann ein Impuls, wenn die an seine Eingänge gelegten Impulse bezüglich der Zeit und der Polarität in Koinzidenz sind. Mit einem UND-Gatter kann also die Grosse einer zeitlichen Überlappung zwischen seinen Eingangsimpulsen festgestellt werden. Jede der Koinzidenzstufen 15 und 16 weist einen zweiten Eingang 2 auf. Diese Eingänge 2 sind gemeinsam mit dem Ausgang des frequenzvariablen Impulsgebers 17 verbunden. Zusätzlich besitzt jede Koinzidenzstufe 15 und 16 einen dritten Eingang 3. Diese Eingänge 3 sind gemeinsam über eine weitere Invertierstufe 171 mit einer Klemme 172 verbunden, deren Zweck später erläutert wird. Als Invertierstufe 172 kann ein Bauelement verwendet sein, wie es im Zusammenhang mit der Invertierstufe 14 bereits beschrieben" wurde, beispielsweise kann die Invertierstufe ein Polaritätswandler sein. Der Ausgang 4 der Koinzidenzstufe 15 ist mit einem Schalter 151 und der Ausgang 4 der Koinzidenzstufe 16 mit einem Schalter 152 verbunden.

Der Schalter 151 wirkt als herkömmlicher Unterbrecher, bei dessen Betätigung ein Schaltkreis geschlossen wird. Der Schalter 151 kann demgemäss eine monostabile Kippstufe sein, die einen ersten und einen zweiten Schaltzustand aufweist,

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wobei der zweite Schaltzustand nur eingenommen wird, wenn die Kippstufe betätigt ist. Falls der Schalter 151 ein Relais mit einer Betätigungsspule, einem beweglichen Schaltarm und einem festen Kontakt ist, so kann die Betätigungsspule mit dem Ausgang 4 der Koinzidenzstufe 15 verbunden sein. Bei Erregung der Betätigungsspule wird der bewegbare Schaltarm gegen den festen Kontakt des Relais gepresst und dadurch der Schaltkreis geschlossen. Endet die Erregung der Betätigungsspule, so wird der Schaltarm vom festen Kontakt des Relais getrennt. Der Schalter 15t kann auch ein Halbleiterschaltelement sein, beispielsweise kann es ein mit Feldeffekttransistoren bestückter Schalter, ein sogenannter FET-Schalter sein. In diesem Fall wird die Steuerelektrode, beispielsweise die Basis des Halbleiterbauelementes, mit dem Ausgang 4 der Koinzidenzstufe 15 verbunden. Wird an die Steuerelektrode des Halbleiterschaltelementes ein Signal genügender Grosse gelegt, so wird der Widerstand zwischen seinen Ausgängen, beispielsweise zwischen Kollektor und Emitter, auf ein Minimum reduziert und über diese Leitungsstrecke der Schaltkreis geschlossen. Verschwindet das an die Steuerelektrode des Halbleiterschaltelementes gelegte Signal, so nimmt der Widerstand zwischen den Ausgangsanschlüssen des Halbleiterschaltelementes wieder seinen ursprünglichen, hohen Wert an, wodurch der Schaltkreis unterbrochen wird. Aus dieser Beschreibung folgt» dass der Schalter 151 einen steuerbaren Siliziumgleichrichter, einen so-

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genannten Thyristor, enthalten kann, oder ein anderer mit Dioden bestückter Schalter sein kann. Ist der Schalter 151 ein Relais, so ist sein fest angeordneter Kontakt mit einer positiven Spannungsquelle der Spannung +V über einen Strombegrenzungswiderstand 153 verbunden. Falls der Schalter ein Halbleiterschaltelement ist, liegt einer der Ausgangsanschlüsse eines Halbleiterbauelementes an dieser Spannungsquelle. Der Schaltarm oder ein entsprechender Anschluss des Schalters 151 ist mit dem Kondensator 11 verbunden. Der Schalter 152 ist identisch mit dem Schalter 151 und braucht nicht näher beschrieben werden. Die Betätigungsspule oder die Steuerelektrode des Schalters 152 liegt am Ausgang 4 der Koinzidenzstufe 16. Der feststehende Kontakt des Schalters 152, falls der Schalter ein Relais ist, oder eine Ausgangseleketrode des Schalters 152, falls der Schalter ein Halbleiterschaltelement ist, ist über einen Strombegrenzungswiderstand 154 an eine negative Spannungsquelle der Spannung -V geführt. Der Schaltarm des Schalters 152 ist zusammen mit dem Schaltarm des Schalters 151 mit dem Kondensator verbunden.

Es wurde bereits erwähnt, dass der Ausgang eines frequenzvariablen Impulsgebers 17 mit den Eingängen 2 der Koinzidenzstufen 15 und 16 verbunden ist. Der Eingang des frequenzvariablen Impulsgebers 17 ist über den Verstärker 12 mit dem Kondensator 11 verbunden. Damit wird dem Impulsgeber 17 die

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Spannung zugeführt, die am Kondensator 11 liegt. Der frequenzvariable Impulsgeber 17 ist ein Spannungs-?Frequenzwandler, der eine Anzeigeimpulsfolge erzeugt, deren Pulsfolgefrequenz bzw. Periode von der am Kondensator 11 liegenden Spannung bzw. von der vom Kondensator gespeicherten Energie abhängt. Da die meisten Analogrechner, die Kondensatoren als Speicherelemente benützen, als Informationsträger die vom Speicherelement gespeicherte Gleichspannung benützen, ist ein Spannungs-Frequenzwandler als frequenzvariabler Impulsgeber 17 besonders geeignet. Bei diesem Spannungs-Frequenzwandler ist die Pulsfolgefrequenz der erzeugten Impulsfolge eine Funktion der angelegten Gleichspannungsgrösse. Damit wird es ermöglicht, dass die Pulsfolgefrequenz der vom Impulsgeber 17 erzeugten Impulse sich linear mit der am Kondensator 1T liegenden Spannung ändert. Aus Gründen, die durch das Folgende erhellt werden, sollte das Maximum der Pulsfolgefrequenz der Impulse, die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden, erheblich kleiner als die konstante Pulsfolgefrequenz der Referenzimpulse sein, die von dem Impulsgeber 13 gebildet werden. Andererseits kann die maximale Pulsfolgefrequenz der von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugten Anzeigeimpulse viel grosser als die konstante Pulsfolgefrequenz der Referenzimpulsfolge sein, die von dem Referenzimpulsgeber 13 geformt wird.

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Es sei angenommen, dass die Pulsfolgefrequenz der Referenzsei

impulse 50 kHz/und dass sich die Pulsfolgefrequenz der Anzeigeimpulse linear von 100 Hz auf 10 Hz verkleinert, wenn die an den frequenzvariablen Impulsgeber angelegte Spannung von 10 V auf 1 V abnimmt. Der Impulsfaktor der Anzeigeimpulse, die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden, ist vorzugsweise nicht gleichförmig. Tatsächlich ist anzumerken, dass die Impulsbreite der Anzeigeimpulse, die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden, ungeachtet der Frequenz konstant bleiben und dass diese Impulsbreite kleiner als die Impulsbreite der Referenzimpulse sein sollte, die von dem Referenzimpulsgeber 13 gebildet werden. Umgekehrt proportional zur Frequenz der Anzeigeimpulse, die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden, ändert sich die. Periode dieser Impulse. Demgemäss kann der frequenzvariable Impulsgeber 17 ein spannungsgesteuerten Oszillator, ein frequenzmodulierender, spannungsabhängigei*Schaltkreis mit einem Unijunktion-Transistör oder eine ähnliche elektronische Einrichtung sein. Selbstverständlich kann die Frequenz der von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugten Impulse zwischen 5.000 Hz und 500 Hz in Abhängigkeit von der angelegten Spannung variieren und die Frequenz der Referenzimpulse, die von dem Impulsgeber 13 erzeugt werden, kann 10 Hz sein. In diesem Falle kann der Impulsfaktor für die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugten Impulse gleichförmig sein, so dass die Impuls-

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breite dieser Impulse durch ihre Impulsfolgefrequenz bestimmt wird, in diesem Falle müsssen die Impulsbreiten der Referenzimpulse, die von dem Referenzimpulsgeber 13 erzeugt werden, gleich und kleiner als die minimale Impulsbreite der Anzeigeimpulse sein, deren Frequenz variabel ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäss Figur 1 wird im Folgenden gemäss der Impulsfolgen beschrieben, die in den Figuren 2A bis 2F dargestellt sind. Anfänglich soll angenommen werden, dass die an die Eingangsklemme 116 angelegte Spannung den Wert V_Q hat. Es wurde bereits erwähnt, dass die meisten Analogrechner Speicherelemente, beispielsweise Kondensatoren 11 benützen, bei denen die gespeicherte Information durch einen Spannungswert repräsentiert wird» Der Kondensator 11 wird durch die Spannung V , die an der Eingangsklemme 116 liegt, auf geladen bis die Spannung am Kondensator 11 gleich V_Q ist. Falls der Kondensator 11 ein ideales Bauelement wäre, d.h. falls der Kondensator 11 nicht verlustbehaftet wäre, so würde die am Kondensator liegende Spannung unverändert den Wert V_Q beibehalten, auch wenn diese Spannung nicht mehr an der Eingangsklemme 116 liegt. Es sind jedoch alle handelsüblichen Kondensatoren verlustbehaftet. Ausserdem fliessttrotz des hohen Eingangswiderstandes über den Verstärker 12 ein kleiner Verluststrom. Es existieren daher Verlustströme, mit denen

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die vom Kondensator 11 gespeicherte Ladung verkleinert wird, woraus eine allmähliche Abnahme der am Kondensator liegenden Spannung resultiert. Demgemäss repräsentiert die Spannung, die am Kondensator 11 liegt,die vorher an den Eingang 116 gelegte Information nicht mehr genau und die Verfälschung wächst mit der Zeit an.

Die allmähliche Abnahme der am Kondensator 11 liegenden Spannung kann mathematisch mit dem Exponentialausdruck

e ' dargestellt werden, worin die Zeit t von der Beendigung des Speichervorganges an gezählt wird. C ist die Kapazität des Kondensators 11 und R ist sein Verlustwiderstand. Wegen des Verstärkungsgrades 1 des Verstärkers 12 liegt die exponentiell abfallende Spannung des Kondensators 11 an der Ausgangsklemme 162. Diese Spannung ist ist auch dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 zugeführt und -verändert dessen Frequenz. Der Figur 2 ist zu entnehmen, dass die Periode der Impulse 17', die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden, sich verändert, wenn die Spannung, die vom Kondensator 11 an den Impulsgeber geführt ist,allmählich abnimmt. Der zeitliche Abstand zwischen Impulsen 17' nimmt allmählich zu, wenn die Spannung abnimmt,und demzufolge nimmt die Frequenz der Anzeigeimpulse ab. Die Veränderung in der Periode oder die Veränderung in der Entstehungszeit der Impulse 17' , die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden, ist ein Mass für die Ladungsmenge, die

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von dem Kondensator abgeflossen ist, oder ein Mass für die Spannungsabnahme. Es ist anzumerken, dass bei anwachsender Spannung am Kondensator 11 die Frequenz der Impulse 17¹, die vom frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden, zunimmt und die Periode zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen abnimmt.

Die Veränderung in der Periode aufeinanderfolgender Impulse 17 wird durch einen Vergleich der Anzeigeimpulse 17' mit den Referenzimpulsen bestimmt. Der Referenzimpulsgeber 13 erzeugt die Referenzimpulse 13' der Figur 2A. Diese Referenzimpulse 13^f liegen über die Diode 132 am Eingang 1 der Koinzidenzstufe 16. Mittels der Diode 131 und der Invertierstufe 14 werden die Referenzimpulse 13' phaseninvertiert und die invertierten Impulse 14' der Figur 2B liegen am Eingang 1 der Koinzidenzstufe 15. Die Impulse 17", die von dem frequenzvariäblen Impulsgeber 17 erzeugt werden, werden mit den Referenzimpulsen 13' und 14' verglichen, um die Zeitpunkte festzustellen, zu denen diese Impulse anstehen. Hierzu werden die Anzeigeimpulse 17 * an die Eingänge 2 der Koinzidenzstufen 15 und 16 gelegt. Den Eingängen 3 der Koinzidenzstufen 15 und 16 wird ein Auslösesignal aufgeprägt, mit denen der Vergleich ausgelöst wird, wie im Folgenden noch genauer beschrieben wird. Die Koinzidenzstufe 15 bestimmt die Koinzidenz der Impulse 17' mit den Referenzimpulsen 14' und die Koinzidenzstufe 16 bestimmt die Koinzidenz.

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der Impulse 17' mit den Referenzimpulsen 13'. Falls ein Impuls 17' mit einem Impuls 13' in Koinzidenz ist, so erzeugt die Koinzidenzstufe 16 einen Impuls 16», der in Figur 2E dargestellt ist. Dieser Impuls betätigt den Schalter 152 für einen Zeitraum, der mit der Impulsbreite des Impulses 16' übereinstimmt. Während dieses Zeitraumes wird der Schalter 152 in seinen zweiten Zustand gesetzt und die Leitung zwischen der Spannungsquelle negativer Polarität und dem Kondensator 11 geschlossen. Damit liegt am Kondensator 11 ein negativer Spannungsimpuls der Grosse -V, beispielsweise von -18V; und einer Dauer, die mit der Impulsbreite des Impulses 16 übereinstimmt. Dabei nimmt die positive Spannung oder Ladung des'Kondensators 11 ab. Folgerichtig nimmt die Periode P₁ zwischen den Impulsen 17* zu und die Zeit zu der der nächste Anzeigeimpuls 17¹ ansteht, wird wieder nach der eben beschriebenen Methode bestimmt-. Falls der nächste Anzeigeimpuls 17' mit einem Referenzimpuls 13' in Koinzidenz ist, so erzeugt wieder die Koinzidenzstufe 16 einen Impuls 16 · und ein weiterer negativer Spannungsimpuls wird dem Kondensator 11 zugeführt. Damit wird die am Kondensator 11 liegende Spannung weiter verkleinert. Diese Spannung wird über den Verstärker 12 dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 zugeführt. Demzufolge nimmt die Periode P£ zwischen dem vorher erzeugten Anzeigeimpuls 17' und dem nächsten Anzeigeimpuls 17' erneut proportional mit Abnahme der Spannung am Kondensator 11 zu. Es sei nun angenommen, dass der nächste

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Anzeigeimpuls 17' genügend verschoben ist und so einsetzt, dass er mit einem invertierten Impuls 14¹ in Koinzidenz ist. Die Koinzidenzstufe 15 spricht bei gleichzeitigem Anliegen von Impulsen 17* und 14 · an und erzeugt einen Impuls 13* der Figur 2D. Der Impuls 15' betätigt den Schalter 151 während eines Zeitraumes, der mit der Impulsbreite des Impulses 15' übereinstimmt. Während dieses Zeitraumes wird der Schalter 151 in seinen zweiten Zustand gesetzt und die Leitung zwischen der Spannungsquelle der Spannung +V und dem Kondensator 11 geschlossen, die über den Strombegrenzungswiderstand 153 verläuft. Ein positiver Spannungsimpuls der Grosse +V,beispielsweise von +18V,und einer Impulsbreite, die mit der Impulsbreite des Impulses 15* übereinstimmt, liegt dann am Kondensator 11. Mit diesem Spannungsimpuls wird eine positive Spannung oder eine positive Ladung des Kondensators vergrössert. Mit der Vergrösserung der* Spannung am Kondensator 11 verkleinert sich die Periode P* der Impulse 17* und der Zeitpunkt zu dem der nächste Anzeigeimpuls 17* einsetzt wird in der bereits beschriebenen Weise bestimmt.

Bei dem beschriebenen Stabilisierungsverfahren wird die Spannung, die am Kondensator 11 liegt,vergrössert oder verkleinert in Abhängigkeit von der Spannungsabnahme, die aus den Verlusteigenschaften des Kondensators resultiert. Die Figur 2F zeigt einen Spannungsverlauf 11', der die Spannung

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am Kondensator 11 repräsentiert. Diese Spannung schwankt um einen Mittelwert. Der Mittelwert entspricht der Grosse, auf die die Spannung am Kondensator 11 stabilisiert ist. Es ist offensichtlich, dass ein Anzeigeimpuls 17'» dessen Zeitpunkt des Einsetzens durch die stabilisierte Spannung am Kondensator 11 bestimmt ist, keine Veränderung dieser Spannung nach sich führt. Die eine Hälfte eines solchen Impulses 17' ist in Koinzidenz mit einem Referenzimpuls 13¹ und die andere Hälfte eines solchen Anzeigeimpulses 17' ist in Koinzidenz mit einem invertierten Referenzimpuls 14'. Demgemäss wird von der Koinzidenzstufe 15 ein Impuls 15¹ erzeugt, der eine Impulsbreite besitzt, die halb so gross ist wie die Impulsbreite des Anzeigeimpulses 17'. An der Rückflanke dieses Impulses 15' erzeugt die Koinzidenzstufe 16 einen Impuls 16*, dessen Impulsbreite ebenfalls halb so gross wie die Impulsbreite des Anzeigeimpulses 17¹ ist. Demgemäss wird über den Schalter 151 ein Spannungsimpuls der Grosse +V an den Kondensator 11 und von dem Schalter ein Spannungsimpuls der Grosse -V an den Kondensator 11 gelegt. Daraus resultiert keine Änderung der Spannung^die am Kondensator 11 liegt,und der exponentielle Abfall dieser Spannung hält an, der durch die Verlustströme des Kondensators 11 bewirkt wird. Es ist zu erwarten, dass die Abnahme der am Kondensator 11 liegenden Spannung die Periode P der Impulse zu vergrössern sucht, die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden. Damit wird bewirkt,

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dass der Zeitpunkt des Einsetzens des nächsten Anzeigeimpulses 17' mit einem invertierten Referenzimpuls 14' in Koinzidenz ist. Demzufolge.erzeugt die Koinzidenzstufe 15 einen Impuls 15% der den Schalter 151 betätigt und in seinen zweiten Zustand setzt. Die am Kondensator 11 liegende Spannung wird daher wegen des positiven Spannungsimpulses der Grosse +V vergrössert, der über den betätigten Schalter 151 am Kondensator 11 liegt. Diese Spannungsvergösserung bewirkt, dass der Zeitpunkt des Einsetzens des nächsten Anzeigeimpulses 17^f entsprechend geändert wird und der beschriebene Regelvorgang sich wiederholt.

Es ist anzufügen, dass die Figuren 2A und 2C vertauscht werden, falls die Pulsfolgefrequenz der Anzeigeimpulsfolge, die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden., erheblich grosser als die Pulsfolgefrequenz der Referenzimpulse gewählt wird, die von dem Referenzimpulsgeber 13 gebildet wenden. Die Referenzimpulse 13' werden dann durch relativ lange, konstante Perioden und relativ schmale, konstante Impulsbreiten charakterisiert. Ebenso sind dann die Anzeigeimpulse 17*» die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden, durch veränderliche Perioden und symmetrische Form gekennzeichnet. Zusätzlich wird die Impulsbreite der Anzeigeimpulse 17' immer die Impulsbreite der Referenzimpulse 13' überschreiten. Die Vorrichtung gemäss Figur 1 arbeitet unter dieser Voraussetzung im wesentlichen

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ebenfalls in der beschriebenen Weise. Eine Veränderung in der Periode der relativ hochfrequenten Anzeigeimpulse 17^f kann dadurch festgestellt werden, dass man den Zeitpunkt des Einsetzens eines Impulses 17" mit einem Referenzimpuls 13' vergleicht. Die Impulsfolgen, die in den Figuren 2D bis 2F dargestellt sind, lassen sich auf diese Modifikation des erfindungsgemässen Verfahrens auch anwenden.

Vorteilhaft ist es, den Betrieb einer Vorrichtung nach Figur 1 zu unterbrechen, wenn dem Kondensator 11 eine Information aufgeprägt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass man die Betätigung der Schalter 151 und 152 verhindert, während der Kondensator 11 durch eine an der Eingangsklemme 161 liegende Spannung aufgeladen wird. In Übereinstimmung damit wird ein Sperrsignal positiver Polarität und entsprechender Dauer an die Eingangsklemme 172 gelegt," wenn an der Eingangsklemme 161 eine Spannung liegt, die eine Information repräsentiert. Mit einer weiteren Invertierstufe 17 wird die Polarität des Sperrsignales umgekehrt. Dies ist äquivalent mit einer Phaseninversion. Damit steht ein Signal negativer Polarität am Eingang 3 jeder Koinzidenzstufe 15 und 16. Mit diesem Signal negativer Polarität werden Ausgangsimpulse der Koinzidenzstufen 15 und 16 unterdrückt und damit verhindert, dass während der Dauer des Sperrsignales die Schalter 151 und 152 in ihren instabilen Zustand gesetzt werden. Nach Beendigung des Sperrsignals liegt an der Klem-

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me 172 ein Ruhesignal negativer Polarität oder falls erforderlich ist der Polarität Null. Die Invertierstufe 171 spricht auf dieses Ruhesignal an und führt den Eingängen 3 der Koinzidenzstufen 15 und 16 einen Impuls positiver Polarität zu. Dieser Impuls positiver Polarität versetzt die Koinzidenzstufen 15 und 16 in die Lage, auf Impulse anzusprechen, die ihren Eingängen 1 und 2 in der beschriebenen Weise- zugeführt werden. Der Betrieb einer Vorrichtung nach Anspruch 1 braucht jedoch nicht in der beschriebenen Weise unterbrochen zu werden» wenn die.Impedanz der Informationsquelle, die mit dem Eingang 161 verbunden ist,einen genügend kleinen Wert hat. In diesem Falle können die Klemme 172 und die Inver'tierstufe 171 weggelassen werden, falls dies erforderlich erscheint.

Es ist anzumerken, dass die Pulsfrequenz der Anzeigeimpulse, die von dem frequenzvariablen Impulsgeber erzeugt werden, und die Impulsfolgefrequenz der Referenzimpulse, die von dem Referenzimpulsgeber 13 gebildet werden, nicht durch die Beispielswerte begrenzt zu sein brauchen, die oben angeben wurden. Ausserdem kann das graphische Bild der Spannungsabhängigkeit der Anzeigeimpulse, die von dem frequenzvariablen Impulsgeber erzeugt werden, linear oder nicht linear sein. Falls erforderlich, kann dieses Diagramm mit exponentiellen Abfall der an der Kapazität 11 liegenden Spannung übereinstimmen, der durch die Verlusteigenschaften

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des Kondensators bestimmt ist. Um die hohe Genauigkeit zu demonstrieren sei angenommen, dass eine Spannung von 10 V an die Kapazität 11 gelegt wurde. Diesem Spannungswert
soll eine Pulsfolgefrequenz von 100 Hz der Anzeigeimpulse entsprechen, die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden. Aus der bisherigen Beschreibung ist ersichtlich, dass die langsame Abnahme der an dem Kondensator 11 liegenden Spannung durch eine entsprechende Abnahme der Pulsfolgefrequenz der Anzeigeimpulse angezeigt wird,
die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden. Der Zeitpunkt des Entstehens des nächsten Anzeigeimpulses, der von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt wird, ist daher verschoben. Mit einer Vorrichtung gemäss Figur 1 wird jedoch die Spannung, die am Kondensator liegt, auf einem Viert gehalten, der dem früher erwähnten,
stabilisierten Spannungswert entspricht". Die maximale Abweichung der Zeitpunkte des Entstehens von Impulsen, die
von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden,
ist daher auf W₂- W,j/2 begrenzt, worin W₁ die Rilsbreite eines Impulses ist, der von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt wird, und W₂ die Pulsbreite eines Referenzimpulses ist, der von dem Referenzimpulsgeber 13 gebildet wurde. Ist daher die Vorderflanke eines ersten Impulses,
der von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt wurde, in Koinzidenz mit der Vorderflanke eines Referenzimpulses, der von dem Referenzimpulsgeber erzeugt wurde, so sind der

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Abweichung des Zeitpunktes des Entstehens des nächstfolgenden Anzeigeimpulses, der von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt wird, Grenzen gesetzt. Beispielsweise so, dass die Mitte des nächstfolgenden Anzeigeimpulses in Koinzidenz mit der Rückflanke eines Referenzimpulses ist, der von dem Referenzimpulsgeber .13 gebildet wurde. Es wurde vorausgesetzt, dass der frequenzvariable Impulsgeber 17. Impulse mit einer maximalen Impulsfolgefrequenz von 100 Hz erzeugt, wenn am Kondensator 11 eine maximale Spannung von 10 V liegt. Für die Pulsfolgefrequenz, der Referenzimpulse kann man voraussetzen, dass sie 50 kHz beträgt. Dieser Frequenzwert ist 500 mal grosser als die Impulsfolgefrequenz der Anzeigeimpulse, die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden. Liegt am Kondensator 11 die Maximalspannung, so wird demzufolge die Periode der Anzeigeimpulse, die von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt werden, nicht mehr als um 100/50.000 oder 0,2 % von ihrem Anfangswert abweichen. Dem entspricht, dass eine Spannung von 10 V, die ursprünglich an den Kondensator 10 gelegt würde., auf einen Wert von beispielsweise 9,98 V stabilisiert wird, der um 0,2% vom Maximalwert abweicht. Die am Kondensator 11 liegende Spannung wird daher auf einem Wert gehalten, der vom ursprünglichen Wert um nicht mehr als 0,02 V abweicht. Falls die untere Grenzspannung, die an den Kondensator 11 gelegt wird, 1 V beträgt, so wird die vom Kondensator 11 gespeicherte Spannung bei einem' Wert von 0.98 V ge-

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halten, dieser Wert weicht um 296 vom Ursprungswert ab.

Ein anderes Ausführungsbeispiel für den Referenzimpulsgeber 13 ist in Figur 3 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel enthält einen ersten monostabilen Multivibrator 13a, einen zweiten monostabilen Multivibrator 13b und einen frequenzvariablen Impulsgenerator 17. Die erste monostabile Kippstufe 13a ist mit dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 verbunden. Mit dem monostabilen Multivibrator 13a kann ein Impuls konstanter Impulsbreite an der Rückflanke eines angelegten Impulses erzeugt werden. Die monostabile Kippstufe 13a besitzt einen stabilen und einen quasi stabilen Zustand. Sie kann ein herkömmlicher monostabiler Schaltkreis mit einer Tunneldiode, ein Schaltkreis mit einem Unijunktion-Transistör oder eine ähnliche elektronische Einrichtung sein·. Der monostabile Multivibrator 13a kann in seinen quasi stabilen Zustand gestellt und in diesem Zustand für eine erste, vorgegebene Zeitperiode gehalten werden. Die monostabile Kippstufe 13b ist mit dem monostabilen Multivibrator 13a verbunden und ist ebenso wie dieser aufgebaut. Auch der monostabile Multivibrator 13b kann in seinen quasi stabilen Zustand gestellt und in diesem Zustand für eine zweite, vorgegebene Zeitperiode gehalten werden. Ein Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 13b kann zum monostabilen Multivibrator 13a zurückgeführt sein, und kann verhindern, dass

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der Multivibrator 13a in seinen quasi stabilen Zustand gesetzt wird, so lange der Multivibrator 13b sich in seinem quasi stabilen Zustand befindet. Es können jedoch das erwähnte erste und zweite Zeitintervall so ausgesucht werden, dass man auf diese Rückführung verzichten kann. Der fre- . quenzvariable Impulsgeber wurde bereits beschrieben. Mit ihm können Impulse variabler Impulsfolgefrequenz und gleichförmigem Pulsfaktor erzeugt werden.

Die Arbeitsweise einer Vorrichtung nach Figur 3 wird unter Bezugnahme auf die Impulsfolgen beschrieben, die in den Figuren 4a bis 4C dargestellt sind. Es sei angenommen, dass der monostabile Multivibrator 13a einen Impuls von 100 Millisekunden Impulsdauer erzeugt, wenn er in seinen quasi stabilen Zustand gestellt wird, und dass der monostabile Multivibrator 13a auf Triggerimpulse nicht anspricht, wenn er in seinen quasi stabilen Zustand gestellt ist. Ausserdem wird angenommen, dass der monostabile Multivibrator 13b Impulse mit einer Impulsdauer von 200 Mikrosekunden bildet. Schliesslich soll die Pulsfolgefrequenz der Anzeigeimpulse, die von dem frequenzvariablen impulsgeber 17 erzeugt werden,zwischen 5.000 Hz und 500 Hz in Abhängigkeit von der angelegeten Spannung variieren. Es ist darauf hinzuweisen, dass diese Werte nur beispielhaft angegeben sind und keine Grenzwerte für das erfindungsgemässe Verfahren darstellen.

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Mit der Rückflanke eines anliegenden Impulses, der von dem frequenzvariablen Impulsgeber 17 erzeugt wurde, wird die monostabile Kippstufe 13a in ihren quasi stabilen Zustand gestellt. Ausserdem wird ein Impuls mit einer Impulsdauer von 100 Millisekunden erzeugt. Nach Ablauf der 100 Millisekunden endet der von der monostabilen Kippstufe 13a erzeugte Impuls und seine Rückflanke stellt die monostabile Kippstufe"13b,die ihrerseits einen Referenzimpuls einer Impulslänge von 200 Mikrosekundenbildet. Die Koinzidenzstufen 15 und 16 der Figur 1 vergleichen die relativen Zeitpunkte des Entstehens der Anzeigeimpulse mit diesen Referenzimpulsen, wie es bereits beschrieben wurde. Falls am frequenzvariablen Impulsgeber 17 eine Spannung von 10 V anliegt, so soll die Pulsfolge der bei dieser Spannung erzeugten Anzeigeimpulse 5.000 Hz sein. Die Rückflanke eines dieser Impulse mit der Impulsfolgefrequenz von 5.000 Hz triggert die monostabile Kippstufe 13a und ein Referenzintervall von 100 Millisekunden beginnt, das durch den Impuls 13a¹ repräsentiert wird. Während dieses Referenzintervalles kann die Spannung, die am frequenzvariablen Impulsgeber 17 liegt, sich allmählich verkleinern. Demzufolge wird die Pulsfolgefrequenz der Impulse 17' abnehmen, so dass die Periode dieser Impulse nun grosser als 200 Mikrosekunden wird und die Rückflanke des Impulses 13a^! nicht in Koinzidenz mit der Rückflanke eines Impulses 17* ist. Es ist daher die Veränderung in der Zeit des Entstehens des Impulses 17' am Ende

ORIGINAL INSPECTED

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des Referenzintervalles ein Anzeigemittel für die Spannungsabnahme am Kondensator 11 während dieses Referenzintervalles. Die Grosse der Änderung kann durch einen Vergleich des Referenzimpulses 13b¹ mit dem am Ende des Referenzintervalles erzeugten Impuls 17' festgestellt werden und in Abhängigkeit davon kann die am Kondensator 11 liegende Spannung verändert werden. Dieser Erläuterung ist zu entnehmen, dass das Zeitintervall; in dem sich die am Kondensator 11 liegende Spannung verändern kann, gleich der Länge des Referenzintervalles ist, die beim Ausführungsbeispiel 100 Millisekunden beträgt. Die maximale Spannungsänderung wird die tatsächliche Zeit des Entstehens des Impulses 17' um eine Periode, das ist beim Ausführungsbeispiel um 0,2 Millisekunden, verändern. Daher wird sich die am Kondensator 11 gespeicherte Spannung lediglich um 0,2/100 oder 0,2 % des Anfangswertes verändern.

Falls nun die Spannung, die am frequenzvariablen Impulsgeber 13 liegt/Impulse von beispielsweise 200 Hz erzeugt, so wird . am Ende des Referenzintervalles von 100 Millisekunden die Frequenz der Impulse 17' abnehmen, so dass die Periode der Impulse nun grosser als 500 Mikrosekunden ist. Die Rückflanke des Impulses 13a¹ ist nun nicht in Koinzidenz mit der Rückflanke eines Impulses 17'. Die Grosse der Verän- ' derung der Periode der Impulse 17V kann durch Vergleich der Referenzimpulse 13b· mit den erzeugten Impulsen 17■ am Ende des Referenzintervalles festgestellt werden. Diese Methode

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wurde bereits beschrieben. In Abhängigkeit von diesem Vergleich wird die am Kondensator liegende Spannung verändert. Diese Erklärung trifft zu, wenn der frequenzvariable Impulsgeber 13 Impulse erzeugt, die eine minimale Frequenz, beispielsweise von 500 Hz, aufweisen. Bei diesem Verfahren wird die an der Kapazität 11 liegende Spannung periodisch geprüft und entsprechend abgeglichen. Diese Prüfperiode kann automatisch vergrössert oder verkleinert werden in Abhängigkeit von der Grosse der angelegeten Spannung, so dass die an der Speicherkapazität 11 vorhandene Spannung auf einem Wert gehalten werden kann, der vom Anfangswert, der die Information beinhaltet, um nicht mehr als 0,02 V abweicht.

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Claims

Patentansprüche

1.y Verfahren zur Stabilisierung der Ladung eines verlustbehafteten EnergieSpeichers, insbesondere eines Kondensators, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeimpulsfolge (17¹) erzeugt wird, deren Pulsfolgefrequenz von der Ladung des Energiespeichers (11) abhängt, dass durch Vergleich der Anzeigeimpulsfolge mit einer Referenzimpulsfolge (13'» 14') von im wesentlichen konstanter Pulsfolgefrequenz oder mit Referenzimpulsen (13a¹, 13b¹) vorgegebener Impulslänge die von dem Energiespeicher abfliessende Ladungsmenge bestimmt wird und abhängig von diesem Vergleich die Ladung des Energiespeichers Jeweils vergrössert oder verkleinert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Anzeigeimpulsfolge (17*) eine Spannung benützt wird, die proportional zur Ladung des Energiespeichers (11) ist, dass die Spannung an einen frequenzvariablen Impulsgeber (17) gelegt wird, und dass die Pulsfolgefrequenz der vom frequenzvariablen Impulsgeber erzeugten Anzeigeimpuls-folge in Abhängigkeit von der angelegten Spannung verändert wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vergleich der Anzeigeimpulsfolge (17') und der Referenzimpulsfolge (13¹, 14·) die Koinzidenz und die Antikoinzidenz der Anzeigeimpulse und der Referenzimpulse bestimmt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Antikoinzidenz die Referenzimpulse (14·) invertiert werden und die Koinzidenz zwischen Anzeigeimpulsen (17') und invertierten Referenzimpulsen bestimmt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Koinzidenz wenigstens eines Teils eines Anzeigeimpulses (17') mit einem Referenzimpuls (13') eine negative Spannung und bei Antikoinzidenz wenigstens eines Teile's eines Anzeigeimpulses mit einem Referenzimpuls eine positive Spannung zum Laden oder Entladen an den Energiepeicher (11) gelegt wird.

6. Vorrichtung insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Impulsgeber (17) vorgesehen ist, der Anzeigeimpulse (17') konstanter Impulsbreite erzeugt, deren Pulsfolgefrequenz in Steuerabhängigkeit vom Energieinhalt des Energiespeichers (11) ist, dass

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ein zweiter Impulsgeber (13) zur Erzeugung einer Referenzimpulsfolge (13't 14¹) konstanter Pulsfolgefrequenz angeordnet ist, dass eine Vergleichsstufe (15» 16) mit beiden Impulsgebern verbunden ist, die die Differenz zwischen der dem Energiespeicher (11) ursprünglich zugeführten Energie und seinem Energieinhalt bestimmt» und dass eine Schaltstufe (151, 152) der Vergleichstufe nachgeschaltet ist, die abhängig von der Differenz dem Energiespeicher Energie zuführt oder Energie vom Energiespeicher abführt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Impulsgeber (17) ein steuerbarer Frequenzwandler ist, bei dem sich die Pulsfolgefrequenz" der erzeugten Anzeigeimpulse (17¹) unmittelbar mit einer angelegten Spannung ändert und dem eine Spannung zugeführt ist, die den Energieinhalt des EnergieSpeichers (11) repräsentiert, und dass mit dem ersten Impulsgeber Anzeigeimpulse erzeugbar sind, deren Impulsbreite kleiner als die Pulsbreite der Referenzimpulse (13¹, 14') ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Impulsgeber (13) ein Kippschwinger ist, der im wesentlichen rechteckförmige Referenzimpulse (13*, 14') konstanter Pulsfolgefrequehz erzeugt, die

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grosser ist als die grösste Pulsfolgefrequenz der Anzeigeimpulsfolge, und dass ein Ausgang dieses Impulsgebers mit einer Invertierstufe (14) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsstufe zwei Koinzidenzstufen (15, 16) mit jeweils wenigstens zwei Eingängen enthält, dass der erste Eingang (1) jeder Koinzidenzstufe mit dem Spannungs-Frequenzwandler (17) verbunden ist, dass der zweite Eingang (2) einer Koinzidenzstufe direkt mit dem Ausgang des Kippschwingers und der zweite Eingang der anderen Koinzidenzstufe über eine Invertierstufe (14) mit dem Ausgang des Kippschwingers (13) verbunden ist, dass am Ausgang der direkt mit dem Kippschwinger verbundenen Koinzidenzstufe ein Impuls ansteht, so lange wenigstens ein Teil eines Anzeigeimpulses (17*) mit einem Teil eines Referenzimpulses (13*) in Koinzidenz ist, und dass am Ausgang der mit der Invertierstufe verbundenen Koinzidenzstufe ein Impuls anstehe so lange wenigstens ein Teil eines Anzeigeimpulses mit einem Teil eines invertierten Referenzimpulses (14¹) in Koinzidenz ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Koinzidenzstufe (15, 16) eine monostabile Kippstufe (151, 152) nachgeschaltet ist, die ihre in-

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stabile Lage einnimmt so lange ein Impuls am Ausgang der zugehörigen Koinzidenzstufe ansteht, und dass jede monostabile Kippstufe in ihrer instabilen Lage eine Spannung an den Energiespeicher (11) legt, wobei die durch beide monostabilen Kippstufen angelegten Spannungen sich wenigstens in ihrer Polarität unterscheiden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Koinzidenzstufe (15, 16) einen dritten Eingang (3) besitzt, dass diesen Eingängen gemeinsam ein Sperrsignal zuführbar ist, das die Koinzidenzstufen versperrt so lange dem Energiespeicher (11) über die Eingangsklemme (161) Energie zugeführt wird.

12. Vorrichtung insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Impulsgeber (17) vorgesehen ist, der Anzeigeimpulse (17¹) erzeugt, deren Pulsfolgefrequenz in Steuerabhängigkeit vom Energieinhalt des Energiespeichers (11) ist, dass dem ersten Impulsgeber ein zweiter Impulsgeber (13a) nachgeschaltet ist, der durch einen Anzeigeimpuls triggerbar ist und einen Impuls (13a¹) vorgegebener, konstanter Impulslänge abgibt, die ein Referenzintervall repräsentiert, wobei dieses Referenzintervall ein Vielfaches der Periode der An-

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zeigeimpulse ist, dass mit dem zweiten Impulsgeber ein Referenzimpulsgeber (13b) verbunden ist, der am Ende des Referenzintervalles einen Referenzimpuls (13b¹) erzeugt, dessen Impulsbreite vorgegeben ist, dass eine Vergleichsstufe (15» 16) mit dem ersten frequenzvariablen Impulsgeber und mit dem Referenzimpulsgeber verbunden ist, mit der eine Änderung der Periode der Anzeigeimpulse während des Referenzintervalles feststellbar ist, und dass der Vergleichsstufe eine Schaltstufe (151, 152) nachgeschaltet ist, die abhängig von der festgestellten Änderung des Energieinhaltes des Energiespeiehers (11) dem Energiespeicher Energie zuführt oder entnimmt.

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