DE2246286C3 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Darstellung durch ein elektrisches Analogsignal angegebener physikalischer Größen in Form von Stufenwerten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Darstellung durch ein elektrisches Analogsignal angegebener physikalischer Größen in Form von Stufeuwerten, insbesondere zur PHichtungsstufcnonzeige in fotografischen Kameras, bei dem eine elektrische Größe ausgewertet wird, die durch stufenweise Veränderung des Widerstands in einem ihre Erzeugung steuernden Stromkreis einer Vergleichsgröße angepaßt wird, und "nci «J^in ein das Vergleichsergebnis kennzeichnendes Signal eine Anzeige- bzw. Auswerteanordnung steuert.

Physikalische Größen, beispielsweise Lichtmeßwerte und daraus abgeleitete Belichtungszeiten in Kameras, werden allgemein durch Strommesser analog angezeigt. Hierbei tritt jedoch der kaum zu vermeidende Nachteil mechanischer Fehler und der schlechten Ablesbai keil in der Dämmerung bzw. bei unzureichender Beleuchtung auf.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man bisher durch Quantisierungsverfahren das Analogsignal in eine Impulsreihe umgesetzt und die Impulse mittels eines mehrstufigen Zahlers gezählt. Das Zählergebnis kann gespeichert und angezeigt werden, oder alternativ wird gleichzeitig ein Vergleich der Hingangssignale mit zuvor erzeugten mehrstufigen Schwellwertspannungen durchgeführt. Dieses Verfahren ist als Paraiiel-Quantisierungsv erfahren bekannt. Bei seiner praktischen Durchführung sind jedoch sehr komplizierte Schal tungsanordnungen erforderlich, die einen hohen Aufwand an Schaltelementen verursachen. Ferner arbeiten solche Verfahren nicht besonders zuverlässig, was außer dem hohen Aufwand zu einer nur beschränkten praktischen Anwendung führt.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1207 642 ist ein Analog-Digital-Umsetzer bekannt, bei dem das eingangs genannte Verfahren angewendet wird. Dieses Verfahren arbeitet derart, daß der dem Analogsignal proportionale Strom mit einem Strom verglichen wird, der durch die stufenweise Veränderung des Widerstands in einem besonderen Stromkreis unterschiedliche Werte hat und dem auszuwertenden, dem Analogsignal proportionalen Strom angeglichen wird. Bei geeigneter Dimensionierung der Teilwiderstände des besonderen Stromkreises kann für jeden angeglichenen Zustand durch die dann wirksame Widerstandskombination gleichzeitig eine digitale Darstellung des so unigcsclztcn Analogsignals erfolgen.

Nachteilig an diesem bekannten Verfahren ist da; Frfordernis einer Vergleichsanordnung, die zwc variable Größen verarbeiten kann und eine sein genaue Differenzmessung innerhalb eines großen Bc reichs ermöglichen muß. Wünschenswert wäre abc eine Möglichkeit zur stufenweisen Darstellung eine Analogsignals mittels eines Vcrgleichsvorgangs, de sich auf eine einfache Koinzidcnsauswertung zweie vorgegebener Größen beschränkt, ohne die Aus Wertegenauigkeit zu verringern, so daß damit wc

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senllieh einfachere und billigere Anordnungen ver- der Fall ist. Im Gegensatz zu den bisher üblichen

wirklicht werden könnten. Es ist Aufgabe der BrHn- Impulszählerschaltungen zur Quantisierung, bei de-

dung, ein solches Verfahren und eine solche Schal- nen die Stabilität der Ziihlfrequenz einen sehr großen

tungsanortlnung zu dessen Durchführung anzugeben. Einfluß auf die Stabilität der Anzeige bzw, Auswer-

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist zur 5 lung hat. ist bei einer Schaltungsanordnung nach der

Lösung dieser Aufgabe erlindungsge-näß derart aus- Erfindung kein Zusammenhang der Stabilität der

gebildet, daß nacheinander entsprechend der Zahl Frequenz der Quantisierungsschritte mit der Stabilität

der DarsteUungsstufcn einem Stromkreis Ströme ein- der quantisierten Anzeige bzw. Auswertung vorhan-

geprägt werden, die entsprechend einem an einem den. Daraus ergibt sich der Vorzug einer sehr hohen

eine Funktk/n des Analogsignals darstellenden Wi- »o Funktionsstabilität bei sehr einfachem Schaltungs-

derstandswert des Stromkreises für vorgegebene Stu- aufbau. Die Stromsteuerschaltung kann durch eine

fenwertc des Analogsignals auftretenden gleichblei- Transistorschaltung verwirklicht werden, da die Aus-

benden Spannungsabfall bemessen sind, und daß der gangskennlinie eines Transistors die Eigenschaft eines

bei jeder I inprägung eines Stroms auftretende Span- hohen difTerentiellen Innenwiderstands hat. Da für

nungsabfall mit einer Referenzspannung verglichen 15 den jeweils einzustellenden Strom diese Schaltung

wird. das Verhalten einer Konstantstromquelle zeigt, wird

Ein Verfahren nach der Erfindung kann für die sie in der noch folgenden Beschreibung eines Ausverschiedcnsten Zwecke eingesetzt werden, da physi- führungsbeispiels als Konstantstromquelle bezeichnet, kalisehe Größen verschiedenster Art durch elektrische Eine Schaltungsanordnung der vorstehend be-Analogsignale darstellbar sind. Besonders gut eignet 20 schriebeiien Art kann zweckmäßig derart weitei aussieh das Verfahren zur quantisicrien Anzeige son »ebildet sein, tlaß eine durch d^:.· Koinzidenzschaltung Beliehtungswerten in fotografischen Kameras, da kon- gesteuerte weitere Torschaltung vorgesehen ist. die tinuierliche Änderungen des Analogsignal· schnell den Zuordner bei Aultreten eines Koinzidenzsignals lind zuverlässig ausgewertet werden. Das koniinuier- stillsetzt. Dadurch wird erreicht, daß eil.J bestimmte lieh sich ändernde Analogsignal beeinlUißt dabei den 25 Anzeige- bzw. Auswerieslufe wirksam bleibt, da der Widerstandswert des Stromkreises, in den jeweils ein Zui 'dner dann keine weiteren /\ Mischen Schritte Strom eingeprägt wird, wobei der erzeugte Span- durchführt.

nungsabfall die Auswertespannung darstellt. Je nach Das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung kann dem eingeprägten Stromwert wird der .orgegebene der weiteren Torschaltung über eine Speicherschal-Spannungsabfall erreicht. Dadurch kann der Ver- 30 tun» und einen Schalter zugeführt werden, der nach gleich mit der Referenzspannung für diesen Fall auf der Stillsetzung des Zuordners geölinet wird. Dacine einfache Koinzidenzauswertung beschränkt wer- durch bleibt das unmittelbar vor der ÖlTnung des den. aus deren Koinzidenzsignal eine Darstellung des Schalters angesteuerte Anzeige- bzw. Ausweiiejeweils erreichten Suilenwerls des Analogsignals element in seinem Schaltzustand, so daß damit eine möglich ist. Wird jeder Stufe eine besondere An- 35 gespeicherte Anzeige bzw. Auswertung unabhängig Zeige- bzw. Auswertestufe zugeordnet, so ist in ein- von weiteren Änderungen oder von einem Ausfall fächer Weise durch das Koinzidenzsignal eine Wirk- des Analogsignal· nach dem jeweils erreichten Quansamschaltung eines dieser Anzeige- b/w. Auswerte- tisierimnsschritt möglich ist.
stufe entsprechenden Anzeigcelemenls möglich. im folgenden wird die EiTindung an Hand in den

Eine Schaltungsanordnung /ur Durchführung des 4" Figuren dargestellter Alisfühlungsbeispiele heschrie-

Verfahrens ist in weiterer Ausbildung des I -'rlindungs- ben. Is zeigt

gedankens zweckmäßig derart aufgebaut, daß im Fig. 1 ein Aus!ührungsbcispiel einer Schaltungs-Stromkreis eines durch das Analogsignal steuerbaren anordnung zur Durchführung des Vcifahrcns.
Widerstands eine auf unterschiedliche Ströme ein- F i ». 2 eine schematische Darstellung eines abgestellbarc Stromsteuerschaltung '".lit hohem ditferen- 45 wandelten leils tier in Fig. I gezeigten Schaliungst'.-j'.iu) Innuiwidcrstand angeordnet ist. in deren anordnung.

Steuerstromkreis mittels eines zyklisch arbeitenden Fi g. 3 eine schematische Darstellung eines weitei

Zuordners Sieuerwiderstände einschaltbar sind, die abgewandelten Teils der in Fig. 1 gezeigten Schal-

den Strom der Stromsk-uersehaltung jeweils auf einen lungsanordnung.

einer Darstellungsstufe fest zugeordneten Wert ein- 50 F i g. 4 eine Schaltung zur lichtelektrische!! Ausstellen, d~:r an dem steuerbaren Widerstand bei einem Wertung \on Helligkeitswerten, die sich !Ur fotogradiescr Darstelltingsstufe entsprechenden Analogsignal »',sehe Kameras eignet, und

einen vorgegebenen, für alle Darsielluiigsstufcn gleich- Fig. 5 und (■> giafische Darstellungen der Arbeitsbleihendcn Spannungsabfall erzeugt, daß eine Koin- weise eier in Fig. 4 gezeigten Schaltungsanordnung, f.idcnzschaltung an einem Steuereingang mit dem 55 In Fig. I ist eine Schaltungsanordnung/ur Durchfcteuerbaren Widerstand und an einem weiteren Steuer- führung eines Quaiitisierungsverfahrcns dargestellt, eingang mit der Referenzspannung verbunden ist und Ein Takiger jrator 1 steuert einen Zuordner 2. der dal.', jedem Steilerwiderstand ein durch den Zuordner beispielsweise ein Ringzählei scm kann. Dieser steuert an die Speisespannung anschaltbares Anzeigeelement zyklisch Ablastschalter 3-1, 3-2 . . . 3-w, über die zugeordnet ist, das durch eine allen Anzeigeelemen- 60 Sieuerwiderstände 4-1. 4-2 . . 4-/i, die in noch zu beten gemeinsame, durch die Koinzidenzschaltung auf- schreibender Weise entsprechend vorgegebenen Qu=Histcucrbarc Torschaltung einschaltbar ist. tisierungspegeln bemessen sind, an eine Speiscspan-

Eine derartige Schaltungsanordnung zeichnet sich nungsquelle 1 angeschaltet werden. Die A^iastschal-

durch sehr einfachen Aufbau und geringen Aufwand ter 3 und die Slcuciwiderstiinde 4 sind jeweils in einer

an Schaltelementen aus. Dabei ist von besonderem 65 Anzahl /1 vorhanden, die der maximalen Anzahl der

Vorteil, daß kein erhöhter Aufwand /ur Slabilisie- Abtastschritte für einen Quantisierungsvorgang cnt-

rimg der Arbeitsweise des Zuordticrs erforderlich ist. spricht, lerner ist eine Konslantstromquelle 5 vor-

wie dies bei bisherigen Ouüntisierungsschallti'igen gesehen, deren Strom durch die an ihrem Sl.cucrein·

im π JZ angeschalteten Stellet wiilci siandc 4-1. 4-2 ... 4-/ι bzw. durch das mil ihnen erzeugte Steuerpotential auf unterschiedliche Werte einstellbar ist. Mit der Konstanlstromquclle 5 ist ein variabler Wideistand 6. beispielsweise ein fotocleklionisches Bauelement bzw. ein totoleitfähigcs Element in Reihe geschaltet. Dieser \ariable Widerstand kann durch das /u quantisierende Eingangssignal auf unterschiedliche Weise eingestellt werden. Hine Refcrenzspannimgsquelle 7, die die Referenzspannung U2 liefert, ist an den einen Steuereingang einer Koinzidenzschaltung 8 angeschaltet, die ein Ausgangssigna! abgibt, wenn zwei ihren beiden Steucreingängen z.ugeführte Eingangssignale innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches liegen und koinzidcnl auftreten. An dem /weiten Steuereingang der Koinzidenzschaltung 8 liegt die an dem variablen Widerstand 6 abfallende Spannung (/1. Das Alisgangssignal der Koinzidenzschaltung K steuert eine Torschallung 9 auf, über die Anzeigeelemente 10-1, 10-2 . . . 10-n durch Verbinden mit Massepotential cinschallbar sind. Ihre Anzahl η entspricht der für einen Quantisicrungsvorgang vorgesehenen Anzahl Abtastschritte. Die Speisespannungsquclle 11 speist das über jeweils einen der Abtastschaller 3-1. 3-2 . . . 3-n wirksam geschaltete Anzeigeelement. Als Anzeigeelemente können z. H. Leuchtdioden oder Lampen vorgesehen sein.

Die Abtastschaltcr 3-1, 3-2 . . . 3-/i werden nacheinander durch den Zuordner 2 mit der Frequenz der Taklimpulse des Taktgenerator 1 betätigt. Im Arbeitsstromkreis der Konstanlstromquelle 5, deren Strom J durch jeweils denjenigen Stcuerwiderstand 4 bestimmt ist. der bei dem jeweils erreichten Quantisicruncsschrill wirksam geschaltet ist. ist der variable Widerstand fi als Lastwiderstand angeordnet, dessen Widerstandswert abhängig von dem zu quantisiercndcn Eingangssignal einstellbar ist. Die Reihenschaltung von Konstantstromquelle 5 und variablem Widerstand 6 ist an die Speisespannungsquclle 11 angeschaltet. Der durch den variablen Widerstand 6 fließende Strom 1 der Konstantstromquellc ändert sich also während eines Quantisicrungsvorganges über der Zeit abhängig von den Werten der angeschalteten Stcuerwidcrständc 4.

Der Koinzidenzschaltung 8 werden der Spannungsabfall U 1 an dem variablen Widerstand 6. der durch den Strom J und den Wert des variablen Widerstandes 6 bestimmt ist, und die Referenzspannung V 2 der RcfcrenzspannungsquellcT zugeführt. Wenn die Spannungen Ul und Vl innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbcreichcs liegen und koinzidcnt auftreten, erzeugt die Koinzidenzschaltung 8 ein Ausgangssignal, so daß die Torschaltung 9 aufgesteuert wird. Über die Abtastschaltcr 3 werden die Anz.cigcclcmcnte 10-1, 10-2... 10-«, die gemeinsam mit der Torschaltung 9 verbunden sind, nacheinander mit dem einen Pol der Spciscspannungsquelle 11 verbunden, so daß jeweils dasjenige Anzeigeelement durch das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung 8 ausgewählt und durch die Torschaltung 9 eingeschaltet wird, das dem jeweils erreichten QuantisicrungsschriU entspricht. Die Dauer des Aufleuchtens und dessen Wiederholungsfrequenz sind durch die Taktimpulsfrcqucnz und die Zyklusdauer der Abtastvorgänge bei einem Ouantisicrungsvorgang bestimmt.

In Fig. 2 ist ein Teil der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung dargestellt, bei dem zusätzlich eine Torschaltung 12 vorgesehen ist, die durch das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung 8 gesteuert wird. Diese 'lorschaltung 12 ist /wischen dem Taklimpulsgenerator 1 und dem Zuordner 2 angeordnet. Der übrige Teil der in lie. I gezeigten Schaltungs- ; anordnung ist nicht dargestellt. Die lorschaltung 12 ist normalerweise aufgesteuerl. so daß die Impulse des I aktimpulsgeneralors 1 im Ruhezustand durch sie hindurch dem Zuordner 2 zugeführt werden. Die übrigen Funktionen entsprechen den bereits im Zusammenhang mit F i g. I beschriebenen. Hin Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung 8 bewirk! eine Aufsteucrung der Torschallung 9 und eine Sperrung der Torschaltung 12. so daß die Taklimpulse gegenüber dem Zuordner 2 gesperrt werden. Der dann gerade erreichte Schaltzustand des Zuordners 2 wird beibehalten, so daß das d.inn gerade ausgewählte Anzeigeelement 10 in seinem Schalt- bzw. Leuchtzustand verbleibt.

Hei der in F i g. 3 gezeigten Anordnung, die gleichfalls einen Teil der in F i g. 1 gezeigten Schaltungsanordnung darstellt, wird das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung 8 der Torschaltung 12 über eine als Ruhekontakt dargestellte Schaltervorrichtung 13 und eine Speicherschaltung 14. beispielsweise eine

as Flip-i'iop-Schaltung. zugeführt. Bei einer Anzeige eines zu quanlisierenden F.ingangssignals wird die Schallervorrichtung 13 geölTnet. F.s ist dann möglieh, die Anzeige eines unmittelbar vor der ÖITnung der Schaltervorrichlung 13 ausgewählten und cingeschaltetcn Anzcigeelements 10 zu speichern, und zwar unabhängig vom Vorhandensein oder Fehlen oder von einer Änderung weiterer /!!geführter und zu quantisiercndcr Eingangssignalc. Wenn die Schaltcrvorrichtung 13 dann wieder geschlossen wird, kann die Quantisierung nochmals durchgeführt werden, das dabei ausgewählte Anzeigeelement 10 wird dann eingeschaltet. Auch in der in F" i g. 3 gezeigten Anordnung sind die bereits beschriebenen Teile der Schallungsanordnung nach F i g. 1 nicht dargestellt.

In I^; i g. 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Durchführung einer lichtelektrischcn Auswertung dargestellt, wie sie beispielsweise in fotografischen Kameras zur elektrischen Steuerung eines Kameraverschlusses vorzunehmen ist.

In fotoclektrischen Lichtauswcrtcschallungen der fotografischen Technik werden die durch eine multiplikative Beziehung miteinander verknüpfen, einen fotografischen Vorgang bestimmenden Größen nacli einer Logarithmicrung additiv miteinander verknüpft.

Hierzu wird das sogenannte Apex-System (additive system of photographic exposure) benutzt, bei derr die multiplikativ^ Beziehung durch eine Summe logarithmischcr Größen darstellbar ist. Die Objekthelligkeit wird dabei durch den sogenannten Hellig keitswert Bv angegeben. Die quantisicrtc Anzeigt dieses Wertes Bv erfolgt beispielsweise in Stufen 1 2 ... 11. In fotoelcktrischen Auswcrtcschaltungen is als wichtigstes Element ein foloclcktronischcs Bau element vorgesehen, dessen elektrische F.igcnschaftci von der Intensität einwirkenden Lichtes abhängi; sind. Bei der in F i g. 4 gezeigten Schaltungsanord ming ist ein solches Element 26 als variabler Wider stand vorgesehen. Wird als solcher ein fotolcitfähigc Element, beispielsweise eine CdS-Zclic verwendet, s ist dessen Innenwiderstand durch die Beziehung

gegeben, wobei R_n ein Widersiandswcrt ist, der durc

Eigenschaften des fotoleitfiihigen Elements selbst und durch die Betriebsbedingungen bei der Lichtmessung bestimmt ist, γ eine Konstante ist, die durch das fotoleitfähige Element vorgegeben ist, und Rv der bereits genannte, die Helligkeit angebende logarithmisclie Wer', "st.

Eine wichtige Eigenschaft der in F i g. 4 gezeigten Schaltungsanordnung besteht in der Ausnutzung der Konstantstromeigenschaften der Kollektorstrom-Kollektorspannungskennlinic des Transistors 25. Der ge- ίο wünschte Konstantstrom ist der Kollektorstrom Jc des Transistors 25. Dieser wird folgendermaßen eingestellt: Durch die Impulse des Taktimpulsgenerators 1 und durch das zyklisch umlaufende Ausgangssignal des Zuordners 2 werden Transistoren 23-1, 23-2 .. . 23-rt nacheinander aufgesteuert, die als Abtastschalter arbeiten und nacheinander Steuerwider-

stände 41, 42 ... 4« an die Speiscspannungsquelle 11 anschalten. Durch die Werte dieser Stcuerwidersiände und die Wirkung einer Diode 15, die mit ihnen gemeinsam an der Basis des Transistors 25 in Reihe geschaltet ist, wird der Kollektorstrom Jc des Transistors 25 bestimmt. Dieser ergibt sich dann mit einem Wert, der ungefähr umgekehrt proportional den Wert des jeweils wirksamen Stcuerwiderstandcs ist.

Der Widerstandswert R 4 eines jeden der η Steuerwiderstände wird entsprechend der Formel

für Bv = 1, 2 ... η bemessen. Die Werte R41, R41...R4n der Steuerwiderstände 41, 42... An, deren Anzahl η beträgt und der Anzahl der Abtastschritte entspricht, sind dann:

K41=Ä4₀-2->, = R4₀-2-„r.

Der resultierende Kollektorstrom Jc des Transistors 25 hat die Größe:

, Ub - Ud

Jc = k .

42^ß

wobei R4₀ ein Widerstandswert ist, der durch die Schaltung bestimmt werden kann. Ub ist die Spannung der Speisespannungsquelle Ii, Ud ist die an der Diode 15 abfallende Spannung, k ist eine Konstante.

Der Widerstandswert R 26 des variablen Widerstandes bzw. fotoleitfähigen Elements 26 ist von der ObjckthcHigkcit abhängig. Der Kollektorstrom Jc des Transistors 25, der eine Konstantstromquelle mit durch die Steuerwiderstände 41, 42 ... 4n erzeugten unterschiedlichen Konstantströmen ist, erzeugt am fotoleitfähigen Element 26 einen Spannungsabfall U1. der die Größe t/l = Jc ■ R 26 hat.

Die Spannung Ul der Refcrenzspannungsquelle 27 erhält in Übereinstimmung mit der Spannung i/l den folgenden Wert:

für U 2 - & < U 1< U 2 + β die Koinzidenzschaltung 8 ein Ausgangssignal zur öffnung einer Torschaltung 29 erzeugt, die in Fi g. 4 als ein leitend zu steuernder »5 Transistor 29 dargestellt ist. λ und β bilden die Toleranzgrenzen für die Helligkeitswerte Bv unter Zugrundelegung des Widerstandswertes R 26 des fotoleitfähigen Elements 26. Beträgt dieser Toleranzbereich beispielsweise ± 0,5 Er, wobei der Wert Ev der im Apex-System verwendete Belichtungswert ist, der durch den Wert der Arbeitsblende und die Belichtungszeit vorgegeben ist. so ist

1/2-α = C/2-2-0». t/2 + /5= t/2· 2+°·*.

Diese Zusammenhänge sind in F i g. 5 dargestellt, wobei /1, JI... Jn Werte für den Kollektorstrom Jc sind, die sich durch η Steuerwiderstände 41, 42.. An bei unterschiedlichen Quantisierungsschritten bzw. zu quantisiercnden Signalen ergeben und folgende Werte Dann wird der Schwellenwert so eingestellt, daß 45 haben:

Ul = k ^R26°- (Ub - Ud).
K4„

J1 = k

Ub-Ud .Ub-Ud .Ub-Ud
, =ζ fc ... /π = κ

In F i g. 5 sind Anzeigeelemente 10-1, 10-2... 10-n schematisch dargestellt, die den quantisierten Anzeigeschritten der Objekthelligkeit Bv = 1, 2 ... η zugeordnet sind und sich aus jeweils einem bestimmten Widerstandswert R16 des fotoleitfähigen Elements 26 ergeben, der durch die jeweilige Objekthelligkeit bestimmt ist. Die durch den genannten Toleranzbereich vorgegebenen Anzeigebereiche entsprechend dem Widerstand R 26 sind durch schraffierte Dreiecke dargestellt, deren Spitzen jeweils einem Anzeigeelement 10 zugeordnet sind. Hat beispielsweise der Widerstand R 26 einen Wert, der durch den Pfeil α gekennzeichnet ist, so leuchtet das Anzeigeelement für den Helligkcitswert Bv — 1 auf. Hat der Widerstand R 26 einen Wert, der durch den Pfeil b gekennzeichnet ist, so leuchtet das Anzeigeelement für den Helligkcitswert Br == 3 auf.

Es ist somit möglich, durch eine Bemessung de Steuerwiderstände 4, in der vorstehend beschriebenei Weise angepaßt an das Verhalten des variablen Wi derstandes 6 bzw. 26, unterschiedliche Werte de Analogsignals durch unterschiedliche Abtastschritti zu kennzeichnen, wozu lediglich bei Übereinstim mung der Spannungen Ul und Ul ein Signal erzeug wird, das den Betrieb des Zuordners 2 unterbricht un das dann gerade erreichte Anzeigeelement 10 stillsetz

Mit einer Schaltungsanordnung nach der Erfindun

kann die Zahl der Abtastvorgänge ohne zusätzlich Bauelemente erhöht werden, es müssen lediglic

die Werte λ und β entsprechend eingestellt werdei

Ein Beispiel hierfür wird im folgenden an Hand di F i g. 6 beschrieben, die eine Darstellung ähnlic F i g. 5 zeigt.

Die Werte für \ und β sind dabei so weit eing

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stellt, daß die K26-Bercichc benachbarter Werte Dr einander teilweise überlappen. Solche Überlappungen sind durch doppelt schraffierte Dreiecke dargestellt, die beiden diesem Überlappungsbcreich jeweils zugeordneten Anzeigeelemente 10 werden seitlich nacheinander mit '.er Periode der Taktimpulse angesteuert. Hat beispielsweise /?26 den durch den Pfeil c dargestellten Wert, so leuchtet das Anzeigeelement 10-2 /iir Bv = 2 auf, während bei einem Wert für R 26, der durch den Pfeil d dargestellt ist, die Anzeigeelemcnte 10-2 und 10-3 für Bv = 2 und Br = 3 nacheinander mit der Taktfrequenz aufleuchten. Wenn die Taktfrequenz entsprechend dem Ansprechvermögen des menschlichen Auges eingestellt ist, so wird der Eindruck vermittelt, als ob die Anzeigeelemente 10-2 und 10-3 /ür Bv — 2 und Bv — 3 gleichzeitig aufleuchten. Durch unterschiedliche Anzeigearten einerseits der Einzelansteuerung eines Anzeigeelemcnts 10 und der Doppclansteuerung zweier benachbarter Anzcigeelemente 10, die auch praktisch als gleichzeitige Ansteuerung anzusehen ist, ist es also möglich, die Zahl der Abtastvorgänge für die quantisierte Anzeige zu erhöhen.

Eine quantisierte Anzeige nach der Erfindung wurde vorstehend für ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem Lichtwerte, d. h. Bv-Werte in fotoelektrischen Schaltungen ausgewertet dargestellt werden. Die quantisierte Anzeige nach der Erfindung kann jedoch in gleicher Weise auch bei anderen auszuwertenden Analogsignalen angewendet werden, wobei unterschiedliche kontinuierlich sich ändernde physikalische Größen in entsprechende Widerstandswerte umgewandelt werden und diese Widerstandswerte so ausgewertet werden, daß ein mit ihnen verknüpfter Strom als Konstantstrom jeweils auf einen unabhängig von Änderungen der Widerstandswerte

ίο immer denselben Spannungsabfall erzeugenden Wert eingestellt wird. Der größte Vorteil der quantisierten Anzeige nach der Erfindung besteht darin, daß eine sehr einfache Anordnung aufgebaut werden kann und daher die quantisierte Anzeige mit einer vergleichsweise geringen Anzahl an Schaltelementen verwirklicht werden kann. Bei bisher bekannten Quantisierungsverfahren, die auch als Impulszählverfahren bezeichnet werden, hat die Stabilität der Taktimpulse einen großen Einfluß auf die Stabilität der quantisier-

ao ten Anzeige, so daß hohe Anforderungen an die Taktfrequenzstabilität gestellt werden müssen. Bei einem System nach der Erfindung ist jedoch dieser Einfluß nicht gegeben, so daß die Stabilität der Taktimpulsfrequenz prinzipiell unabhängig von der Stabi-Ht ät der quantisierten Anzeigeanordnung ist. Daher können Auswertungen sehr hoher Stabilität mit sehr einfachen Schaltungen verwirklicht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   1, Verfahren zur Darstellung durch ein elektrisches Analogsignal angegebener physikalischer Größen in Form von Stufenwerten, insbesondere zur Belichtungsstufenanzeige in fotografischen Kameras, bei dem eine elektrische Größe ausgewertet wird, die durch stufenweise Veränderung des Widerstands in einem ihre Erzeugung steu emden Stromkreis einer Vergleichsgröße angepaßt wird, und bei dem ein das Vergleichsergebnis kennzeichnendes Signal eine Anzeige- bzw. Au£werteanordnung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander entspre- chend der Zahl der Darstellungsstufen einem Stromkreis Ströme eingeprägt werden, die entsprechend einem an einem eine Funktion des Analogsignals darstellenden Widerstandswert des Stromkreises für vorgegebene Stufenwerte des Analogsignals auftretenden gleichbleibenden Spannungsabfall bemessen sin 1. und daß der bei jeder Einprägung eines Stroms auftretende Spannungsabfall mit einer Referenzspannung verglichen wird.
2. 2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis eines durch das Analogsignal leuerbaren Widerstands (6, 26) eine auf unterschiedliche Ströme einstellbare Stromsteuerschaltung (5, 25) η.Λ hohem differentiellen Innenwidersiaru! unycon'-net ist, in deren Steuerstromkreis mittel·, eines zyklisch arbeilenden Zuordners (1, 2) Steuerwiderstände (4) einschaltbar sind, die den Strom der Stromsteuerschaltung (5. 25) jeweils auf einen einer Darstellungsstufe fest zugeordneten Wert einstellen, der an dem steuerbaren Widerstand (6, 26) bei einem dieser Darstellungsstufe entsprechenden Analogsignal einen vorgegebenen, für alle Darstellungstufen gleichbleibenden Spannungsabfall (Ul) erzeugt, daß eine Koinzidenzschaltung (8) an einem Steucreingang mit dem steuerbaren Widerstand (6. 26) und an einem weiteren Stcuercingang mit der Referenzspannung (U2) verbunden ist und daß jedem Steuerwiderstand (4) ein durch ilen Zuordner (1, 2) an die Speisespannung (11) anschaltbares Anzeigeelement (10) zugeordnet ist. das durch eine allen Anzcigcclemeriten (10) gemeinsame, durch die Koinzidenzschaltung (8) aufstcucrbare Torschaltung (9, 29) einschaltbar ist.
3. j. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die Koinzidenzschaltung (8) gesteuerte weitere Torschal- tung(12) vorgesehen ist, die den Zuordner (1. 2) bei Auftreten eines Koinzidenzsignals stillsetzt.
4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung (8) der weiteren Torschaltung (12) über eine Speicherschaltung (14) und einen Schalter (13) zugeführt wird, der nach der Stillsetzung des Zuordners (1, 2) geöffnet wird.
5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der An-Sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuordner (1, 2) aus einem Taktgenerator (1) und einem durch diesen gesteuerten Ringzähler (2) besteht, dessen Zählausgänge mit den Steuercingüngon von Schaltervurrichtungen (3) verbunden sind, mit denen die Steuerwiderstände (4) an die Speisespannung (11) schaltbar sind.