DE2518676C3

DE2518676C3 - Motorische Stellschaltung

Info

Publication number: DE2518676C3
Application number: DE2518676A
Authority: DE
Inventors: Robert 8000 Muenchen Flandorfer
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-04-26
Filing date: 1975-04-26
Publication date: 1980-07-10
Also published as: JPS51130819A; ATA268376A; AT376814B; DE2518676A1; DE2518676B2; CH600670A5

Description

üie Krfindung betrifft eine motorische Siebschaltung, insbesondere für die automatische BlendenverMellung in einer Filmkamera, mil einem von einem McUsignalgcbcr gesteuerten Verslärker, an dessen Ausgang ein Gleichstromsiellmotor angeschlossen isi. mil einer die Betriebsspannung teilenden niederohmigen Spannungsteilerschallung. an die der andere Anschluß des Stellmotors angeschlossen ist. und mit einer Bremseinrichtung für den Stellmotor.

Derartige .Stellschaltungen haben den Nachteil, daß das Slcllvcrhalten je nach der am Motor angreifenden Last unterschiedlich ist, so daß der Motor entweder /ti langsam läuft oder übcrschwingi. Dieser Fehler ist um so ausgeprägter, je großer die Last änderung über dem Stcllbercich ist. l.asländerungen könni'n /. B. hei Filmkameras durch vielfällige Flinfliisse hervtirgenifen werden, etwa durch eine schwankende Betriebsspannung, durch Temperatureinflüsse und durch unterschiedliche Reibung der mechanischen Teile einer Siellschaltung.

Fs isl durch die DFOS 22 57 878 bereits eine .Stellschaltung der eingangs genannten Art bekannt, bei der zur Verbesserung der Siellcigcnsehaftcn eine Relaisschaltung vorgesehen ist, die den Stellmotor unterhalb einer bestimmten Klemmenspannung an demselben von dem Verstärker abschaltet und kurzschließt, damit er als Bremse wirkt. Diese Schaltung hat zwar eine hohe Stellgcschwindigkeil und vermeidet ein Überschwingen, sie ist jedoch verhältnismäßig aufwendig und arbeitet im Übergangsbercich der Relaisschaltstellungen unbefriedigend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stellschaliung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine hohe Regelgeschwindigkeit aufweist,

lastunabhängig arbeitet und ein Überschwingen vermeidet.

Diese Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, daß der Verstärker eine von dem Strom durch den Stellmotor abhängige Gegenkopplung aufweist unJ daß

in die Bremseinrichtung dauernd eingelegt ist.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Bremseinrichtung als mechanische Bremse mit definiertem Bremsmoment ausgebildet.

Die Bremseinrichtung kann jedoch auch durch eine

ii .Spannungsgegenkopplung des Verstärkers realisiert sein, da diese den Innenwiderstand desselben herabsetzt, so daß der Stellmotor bei fehlender oder geringer Klemmenspannung über seinen Speisestromkreif praktisch kurzgeschlossen wird.

Die Bremsschaltung kann auch durch eine parallel zu dem Stellmotor liegende, ggf. steuerbare Nebenschlußschaltung gebildet sein.

Bei allen elektrischen Ausführungsformen der Bremseinrichtung liegt eine vorteilhafte Weiterbildung darin.

>=> daß die Bremseinrichtung in der Weise abhängig von der Klemmenspannung am Motor steuerbar ist, daß bei hoher anliegender Klemmenspannung eine geringe Bremswirkung und bei niedriger Klemmenspannung eine relativ große Bremswirkung auf den Motor

ι» ausgeübt wird.

Die Krfindung ist im folgenden anhand eines Schaltbildes an einem Ausfiihrungsbeispiel ergänzend beschrieben.

Die Figur zeigt einen Stromlatifplan einer motori-

Γ) sehen Stellschaliung nach der llrfindung.

Die dargestellte Schaltung UmTaUl eine als Impedanzwandler ausgebildete Kingangsstufc mil einem Operationsverstärker 1. an deren l'ltis-l-'ingang der Abgriff eines Spannungsteilers angeschaltet 'M. der ;ms einem

■in Fotowiderstand 2 besteht, der mil einem Finde an die posilive Speisespanniingsleiiung i angeschaltet isl. und aus einem Widersland 4, dessen eine Seile mit Masse verbunden ist. Parallel zu dem Widersland 4 sind einstellbare Widerslände 5 und h über zugeordnete

i'i Schaller 7 bzw. H schaltbar, die dazu dienen, die Fmpfindlichkeii der Stcllschaluiiig. bei Anwendung zur Blendenversiellung. /. B. einsprechend der l'ilmenip-Tindlichkeit. einzustellen. Der Ausgang lies Operationsverstärkers I isl mit dem Miniis-Fingang desselben

"•'ι verbunden, so daß der Verstärkungsfaktor lies Operationsverstärkers praktisch 1 ist und dieser einen hohen Fünjiangswidcrstand und einen kleinen Ausgangswiderstand aufweist.

An den Ausgang des Operationsverstärkers I ist ein

v"· Tiefpaßfilter zweiter Ordnung angeschlossen, bestehend aus einem Operationsverstärker 9. an dessen Plus-Flingang zwei in Serie geschaltete Widerslände IO und 11 von je 390 KOIim angeschaltet sind sowie ein an Masse gelegter Kondensator 12 von 0.1 Mf. Der

w) Ausgang des Operationsverstärkers 9 ist mit dem Minus-Eingang desselben verbunden, von dem aus ferner ein Kondensator 13 an die Verbindungsstelle der beiden Widerstände 10 und 11 führt.

An den Ausgang des Operationsverstärkers 9 isl über

'■> die Sericnschaltung Lines Widerstandes 14 und eines Widerstandes 16 der Minus-Fingang eines Operationsverstärkers 17 angeschlossen, wobei die Verbindungsstelle dieser beiden Widerslände über einen Widerstand

15 u. a. mit dem Ausgang eines Spannungsteilers 29—33 verbunden ist.

An den Ausgang des Operationsverstärkers ist der Eingang eines aus je zwei Transistoren in jedem Zweig bestehenden Gegentaktverstärkers angeschlossen, wobei die eine Seite dieses Cegentaktverstärkers aus einem npn-Vorstufentransistor 19 und einem pnp-Leistungstransistor 20 besteht und die andere Seite aus einem pnp-Vorstufeniransistor 25 und einem npn-Leistungstransistor 26. Der Kollektor jedes Leistungstransistors 20, 26 ist über einen Widerstand 21 bzw. 24 mit dem Emitter des zugeordneten Vorstufentransistors 19 bzw. 25 verbunden, und dieser Emitter ist über einen Widerstand 22 bzw. 23 ebenfalls mit dem Ausgang des Spannungsteilers 29—33 verbunden.

Der Ausgang dieses Gegentaktverstärker führt einerseits über einen Widerstand 18 an den Minus-Eingang des Operationsverstärkers 17 und andererseits an den einen Anschluß eines Clcichslrommotors 27, dessen anderer Anschluß mit dem Plus-Eingang des Operationsverstärkers 17 sowie mit einem Widerstand 28 verbunden ist, welcher Widerstand 28 m-i seiner anderen Seite mit dem Ausgang des Spannungsteilers 29—33 verbunden ist. wobei dieser Ausgang seinerseits mit dem Minus-Eingang eines Operationsverstärkers 31 sowie mit den Emittern einer aus einem npn-Transistor 29 und einem pnp-Transislor 30 bestehenden Gegentaktanordnung verbunden ist, deren Kollektoren mit der Speiseleitung 3 bzw. mil Masse verbunden sind und deren Basiselektroden zusammengeschaliet und mil dem Ausgang des Operationsverstärkers 31 verbunden sind. Der Plus-Eingang desselben ist an ein aus den Widerständen 32 und 33 gebildetes Potentiometer angeschaltet, das eine feste Vorspannung in Höhe der halben Speisespannung erzeugt.

Die Schaltung hat folgende Wirkungsweise. |e nach der Beleuchtungsstärke des Fotuwideisiandes 2 liegt eine mehr oder weniger hohe positive Spannung am Plus-Hingang des Operationsverstärkers I. Da die diesen Operationsverstärker 1 enthaltende Stufe einen Impedanzwandler bildet, liegt am Ausgang des Operationsverstärkers 1 eine der llingangsspannung praktisch entsprechende Spannung. Wenn die Stellschaltung bei einer Filmkamera verwendet wird, gelangt auf den Fotowiderstand 2 aufgrund der Unterbrechung des Lichtstrahls durch die Sektorenblendc intermittierendes Licht, so daß auch die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers 1 intermittierend /wischen zwei Pegeln schwankt. Zum Ausgleich dieser Schwankungen, also zu einer Mittelwertbildung, dicnl das den Operationsverstärker 9 enthaltende Tiefpaßfilter /weiter Ordnunj. Dieses hat gegenüber Inlegriergliedcrn. die gewöhnlich für eine Mittelwertbildung verwendet werden, den Vorteil der höheren Regel- und Ansprechgeschwindigkeit.

Das am Ausgang des Operationsverstärkers 9 auftretende geglättete Signal wird dem Operationsverstärker 17 zugeführt. Der diesem nuchgcschulieu-Gegentaktverstärker mit den Transistoren 19, 20, 2i und 26 dient einerseits als Leistungsverstärker und soll andererseits dafür sorgen, dall sich die Spannung an der linken Seite des Gleichstrommotors 27 praktisch zwischen Null und der vollen Versorgungsspannung auf der Speiseleitung 3 ändern laßt.

Die Gegentaktanordnung auf der anderen Seite des

in Motors mit den Transistoren 20, 30 dient als Spannungsteiler mit geringem dynamischen Innenwiderstand zum Aufteilen der Speisespannung etwa im Verhältnis der Widerstände 33 und 32 zueinander. Durch Verändern eines dieser Widerstände läßt sich die

ΐί Klemmenspannung am Motor unabhängig von der Spannung am Ausgang der Gegentaktanordnung einstellen, um beispielsweise bei Verwendung der Stellschaltung in einer Filmkamera eine Einstellung für verschiedene Laufgeschwindigkeiten vorzunehmen.

-¹D In dem dargestellten Ausfuhrun.r-oeispie! hat der vom Motorstrom durchflossene Wiccrsiand 28 etwa den gleichen Wert wie der Ohm'sche Widerstand des Gleichstrommotors 27. Dabei dient die an den Plus-Eingang des Operationsverstärkers 17 führende

.'*. Leitung zur Lastausregelung. Läuft z. B. der Gleichstrommotor 27 im Leerlauf, so wird eine hohe Gc-gen-EMK an den Anschlüssen des Gleichstrommotors auftreten, und es fließt nur ein geringer Strom durch den Widerstand 28. Dadurch verschiebt sich die an dem

in Gleichstrommotor 27 anliegende Spannung zu niedrigeren Werten hin, so daß die Drehzahl des Gleichstrommotors 27 sich verringert.

Der Lauf des Gleichstrommotors 27 in der einen oder in der anderen Drehrichtung kommt dadurch zustande.

;> daß die Ausgangsspannung des Verstärkers Werte annehmen kann, die die Teilerspannung des Spannungsteilers 29—33 unterschreiten oder überschreiten. Dies ergibt sich bei einem normal ausgeführten Verstärker allein durch den Umstand, daß an diesem die volle

i" Betriebsspannung anliegt.

D ;r Widerstand 18 bildet eine Spannungsgegenkopplung des Verstärkers 17, 19 — 26. die den Innenwiderstand aufweist. Da auch der Spannungsteiler 29—33 durch die Verwendung des Operationsverstärkers 31

ii einen sehr kleinen Innenwiderstand aufweist, wird der Gleichstrommotor 27 insgesamt über einen kleinen Innenwidersiand gespeist. Dies hai zur Folge, daß der Gleichstrommotor bei fehlender von außen an den Klemmen anliegender Spannung praktisch kur/ge-

Ίΐι schlossen ist. so daß er elektrisch gebremst wird. Bei größerer Klemmenspannung ist der niedrige Innenwiderstand nicht von Nachteil, sondern eher von Vorteil da er hohe Anlaufströme ties Gleichstrommotors 27 bei schnellen Änderungen des Meßsignals

v> ermöglich ι

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Motorische Stellschaltung, insbesondere für die automatische Blendenverstellung in einer Filmkamera, mit einem von einem Meßsignalgeber gesteuerten Verstärker, an dessen Ausgang ein Gleichstromstellmotor angeschlossen ist, mit einer die Betriebsspannung teilenden niederohmigen Spannungsteilerschaltung, an die der eine Anschluß des Stellmotors angeschlossen ist und mit einer Bremseinrichtung für den Stellmotor, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (17, 19—26) eine von dem Strom durch den Stellmotor (27) abhängige Gegenkopplung (28, 15, 16) aufweist und daß die Bremseinrichtung dauernd eingelegt ist.

2. Stellschaliung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung eine mechanische Bremse mit definiertem Bremsmomeni ist.

3. StellsdHtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichni??. daß die Bremseinrichtung aus einer Spannungsgegenkopplung (18) am Verstärker (17, 19-26) besteht.

4. Stellschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung durch eine parallel zu dem Stellmotor liegende Nebenschlußschaltung gebildet ist.

5. Stellschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung in der Weise abhängig von der Klemmenspannung am Motor steuerbar ist. daß bei hoher anliegender Klemmenspannung eine geringe Bremswirkung und bei niedriger Kicmmcnsi'-anniin^ eine relativ große Bremswirkung auf den Moor ausgeübt wird.