DE2417264B2

DE2417264B2 - Synchron-Überwachungsschal tung

Info

Publication number: DE2417264B2
Application number: DE19742417264
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Sonntag
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-04-09
Filing date: 1974-04-09
Publication date: 1980-09-25
Also published as: DE2417264A1; DE2417264C3; CH607552A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Synchron-Überwachungsschaltung zur gleichzeitigen Überwachung des SynchronniMnus mehrerer Wechselspannungen mit einem F.xclusiv-ODER-Gatter, dessen einem Eingang eine erste Wechselspannung in Form symmetrischer Impulse zugeführt ist und dessen Ausgang-Signal als Kriterium für den Synchronismus dient.

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Aus der DE-AS 21 43 072 sind bereits phasengeregelte Oszillatoren bekannt, in deren Regelschleifen die Regelspannung gleichzeitig auf ihren Betrag und ihre zeitliche Änderung mit Hilfe zweier Grenzdetektoren überwacht wird Die Synchronüberwachung erfolgt mit einem Grenzwertdetektor der über ein Differenzglied angesteuert wird und der ausgangsseilig über ein ODER-Glied an einem bistabilen Schalter gefuhrt ist, so daß bei Ausfall des Synchronismus eine Alarmspannung abgegeben wird. Dabei wird jeder Oszillator getrennt überwacht

Es ist auch durch die DE-OS 15 16 945 bekannt, den Synchronismus zweier Wechselspannungen mit einem Exclusiv-ODER-Gatter mit nachgeschalteten Tiefpaß zu überwachen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Synchron-Überwachungsschaltung zu schaffen, mit der mehrere phasengeregelte Oszillatoren gleichzeitig auf ihren Synchronismus hin überwacht werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Synchron-Überwachungsschaltung gemäß der Erfindung derart ausgebildet daß die erste Wechselspannung in Form symmetrischer Impulse eine Steuerfrequenzspannung zur Synchronisation mehrerer phasengeregelter Oszillatoren ist und daß der zweite Eingang des Exclusiv-ODER-Gatters ar, den Ausgang einer als Binärteiler arbeitenden Kippstufe angeschlossen ist deren Eingang von resultierenden Ausgangsimpulsen mit der doppelten Steuerfrequenz gespeist wird, die durch logische additive Verknüpfung sämtlicher Ausgangsimpulse von gleichartigen Phasendiskriminatoren in den Regelkreisen der zu überwachenden phasengeregelten Oszillatoren gebildet werden, wodurch die Überwachung auf Synchronismus bei mehreren Oszillatoren gleichzeitig sichergestellt ist.

Zur Zusammenfassung der Phasendiskriminatorimpulse zu einem resultierenden Ausgangsimpulse läßt sich hierbei vorteilhaft ein NAND-Gatter mit mehreren Eingang verwenden.

Es ist erforderlich, die von dei Kippstufe erzeugte Spannung mit der Steuerfrequenzspannung zu synchronisieren. Dies kann mittels eines Impulses geschehen, der von einer Impulserzeugerschaltung aus der Steuerfrequenz erzeugt wird. Sonst kann, bedingt durch den Freiheitsgrad der Kippstufe, die von dieser abgegebene Spannung zu der Steuerfrequenzspannung gegenphasig sein. Hierdurch wird Fehlalarm ausgelöst.

Der Einfachheit halber baut man die Impulserzeugerstufe aus drei NAND-Gattern auf, und das Exclusiv-ODER-Gatter ki>nn ebenfalls aus vier NAND-Gattern gebildet werden.

Zur Unschädlichmachung von Impulsen, die durch Phasenverschiebung des Steuerfrequenzsignals gegenüber den Ausgangsimpulsen der Phasendiskriminatoren in den Phasenregelschleifen entstehen, schaltet man zweckmäßigerweise dem Exclusiv-ODER-Gatter einen TiefpaB und ein aus zwei Transistoren gebildetes Schaltglied nach.

An Hand des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 und des Diagramms nach Fig. 2 wird die Erfindung naher erläutert.

Das Kernstück der Synchron-Überwachungsschaltung SD besteht aus dem Exclusiv-ODER-Gatter 10 (vier NAND-Gattern 16,17,18,19) mit zwei Eingängen. Einem Eingang, Anschlußpunkt A, wird die Steuerfrequenz fst in Form symmetrischer Impulse zugeführt. Der zweite Eingang des Exclusiv-ODER-Gatters 10 wird über eine Flip-Flop-Schaltung 11 von dem

resultierenden Ausgangsimpuls der Phasendiskriminatoren PDi, PD2,.. /YW der Phasenregelschleifen der nicht dargestellten Oszillatoren gespeist Ober Phasenregelkreise sind alle Oszillatoren mit der Steuerfrequenz ist gekoppelt Die Frequenz der von den Phasendiskriminatoren PQi, PD2... PDNabgegebenen Impulse ist doppelt so hoch wie die Steuerfrequenz ist Zweckmäßigerweise sind die Phasenvergieichsstufen in den Phasenregelkreisen so ausgebildet, daß die von ihnen abgegebenen Impulse mit den Vorderflanken (im Beispiel positive Flanken) übereinstimmen während die Impulsdauer von der Phasenverschiebung im jeweiligen Phasenregelkreis bestimmt wird. Diese Phasendiskriminatoren bzw. Phasenvergleichsstufen sind aus der Literatur hinreichend bekannt. Die resultierenden Ausgangsimpulse entstehen durch Zusammenführung der Phasendiskriminatorimpulsfolgen der Phasenregelschleifen im NAND-Gatter 12 mit entsprechender Anzahl von Eingängen, an die die einzelnen Phasendiskriminatoren angeschlossen sind. Auch die Frequenz des resultierenden Ausgangsimpulses ist doppelt so hoch wie die Steuerfrequenz ist Durch die Frequenzteilung durch die Kippstufe 11 wird ein symmetrisches Signal an ihrem Ausgang D mit der Frequenz (st erzeugt

Das Ausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung soll phasengleich mit dem Steuerfrequenzsignal ist sein, und nicht — wie durch den Freiheitsgrad der Kippstufe 11 möglich ist — gegenphasig zum Steuerfrequenzsignal sein, um keine falsche Alarmanzeige zu erhalten. Aus diesem Grund wird die Kippstufe 11 über ihren Setzeingang B mittels eines schmalen Impulses, der aus dem Steuerfrequenzsignal ft/über eine Impulserzeugerstufe 24 (drei NAND-Gatter 13,14,15) erzeugt wird, in der Phase entsprechend richtiggestellt, wenn ihr Ausgangssignal invers zum Steuerfrequenzsignal liegt

Nur wenn Frequenz, Phase und Tastverhältnis der

Vergleichssignale an den Eingängen des Exclusiv-ODER-Gatters übereinstimmen, gibt dieses an seinem Ausgang ständig die logische Null ab.

Der logische Ablauf für die Synchron-Oberwachungsschaltung ist aus dem Impulsdiagramm nach Fig.2 ersichtlich. Durch die Phasendiskriminatoren in den Phasenregelschleifen ist der resultierende Ausgangsimpuls am Ausgang C des NAND-Gatters 12 und damit auch am Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 11 gegenüber der Steuerfrequenz ist verzögert Dadurch gibt die Synchron-Oberwachungsschaltung SD bei richtiger Arbeitsweise der phasengeregelten Oszillatoren einen kurzen Impuls am Ausgang E ab, der aber durch den Tiefpaß 20 in der Schaltstufe 23 mit einem npn-Transistor und einen nachgeschaltetem pnp-Ausgangstransistor 22 zu keiner Alarmabgabe an eine Umschaltung führt

Eine andere Möglichkeit den Impuls zu unterdrücken, ist durch die Einschaltung eines Ver.ogerungsgüedes in die Sieuerfrequenzzuführung zum Exciu: iv-ODER-Gatter gegeben.

Erst wenn die Phasenverschiebung zwischen dem Steuerfrequenzsignal ist und dem von der Kippstufe 1 abgegebenen Signal einen von der Dimensionierung der Schaltstufe 23 abhängigen Wert überschreitet gibt die Synchron-Überwachungsschaltung ein Alarmsignal ab. Dieser Fall tritt jedoch nur bei einem defekten Phasenregelkreis auf.

Durch die Überwachung von phasengeregeiten Oszillatoren mit Hilfe einer derartigen Synchron-Oberwachungsschaltung ist es möglich, eine Alarmierung nicht nur bei Pegelausfall dieser Oszillatoren oder Pegelunterschreitung sondern auch bei fehlendem Synchronismus zu erhalten. Dadurch läßt sich eine solche Schaltung auch bei Betriebs-Ersatzschaltungen für Trägerversorgungseinrichtungen in Trägerfrequenzsystem vorteilhaft verwenden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Synchron-Überwachungsschaltung zur gleichzeitigen Überwachung des Synchronismus mehrerer Wechselspannungen mit einem Exclusiv-ODER-Gatter, dessen einem Eingang eine erste Wechselspannung in Form symmetrischer Impulse zugeführt ist und dessen Ausgangssignal als Kriterium für den Synchronismus dient, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wechselspannung in Form symmetrischer Impulse eine Steuerfrequenzspannung (fst) zur Synchronisation mehrerer phasengeregelter Oszillatoren ist und daß der zweite Eingang des Exclusiv-ODER-Gatters an den Ausgang einer als Binärteiler arbeitenden Kippstufe (11) angeschlossen ist deren Eingang von resultierenden Ausgangsimpulsen mit der doppelten Steuerfrequenz (2 · fst) gespeist wird, die durch logische additive Verknüpfung sämtlicher Ausgangsimpulse von gleicirartigen Phasendiskriminatoren in den Regelkreis der zu überwachenden phasengeregelten Oszillatoren gebildet werden, wodurch die Überwachung auf Synchronismus bei mehreren Oszillatoren gleichzeitig sichergestellt ist

2. Synchron-Überwachungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der resultierende Ausgangsimpuls durch Zusammenführung der Phasendiskriminatorimpulse der Regelschleifen der zu überwachenden phasengeregelten Oszillatoren in einem NAND-Gatter(12) erfolgt

3. Synchron-Überwachungsschaltung nach Anspruch 1 cder 2, dadurch gekennzeichnet daß eine lmpulserzeugerschaltm.g {24) vorgesehen ist deren Ausgang mit dem Setzeingang j J)der Kippstufe (11) verbunden ist und daß die Kippstufe (U) mittels eines aus dem Steuerfrequenzsignal (fst) erzeugten Impulses so eingestellt ist, daß das von ihr abgegebene Signal mit dem Steuerfrequenzsignal (fst) gleichphasig ist

4. Synchron-Überwachungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Impulserzeugerschaltung (24) aus drei NAND-Gattern (13, 14, 15) besteht, deren Ausgänge jeweils an einen Eingang des nächstfolgenden Gatters geführt ist und daß der Ausgang des letzten Gatters (15) mit einem Eingang des ersten Gatters (13) und ein Eingang des letzten Gatters (15) mit dem anderen Eingang des ersten Gatters (15) verbunden ist.

5. Synchron-Überwachungsschaltung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet,daß das Exklusiv-ODER-Gatter (iO) aus vier NAND-Gattern (16, 17, 18,19) gebildet ist.

6. Synchron-Überwachungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß dem Exklusiv-ODER-Gatter (IG) ein Tiefpaß (20) und ein aus zwei Transistoren (21,22) gebildetes Schaltglied (23) nachgeschaltet ist