DE2543777B2 - Sawtooth voltage generator - Google Patents

Sawtooth voltage generator

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DE2543777B2 DE19752543777 DE2543777A DE2543777B2 DE 2543777 B2 DE2543777 B2 DE 2543777B2 DE 19752543777 DE19752543777 DE 19752543777 DE 2543777 A DE2543777 A DE 2543777A DE 2543777 B2 DE2543777 B2 DE 2543777B2
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Bruce Edward Beaverton Oreg. Hofer (V.St.A.)
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    • H03K4/06Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape
    • H03K4/08Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape
    • H03K4/48Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices
    • H03K4/50Generating pulses having essentially a finite slope or stepped portions having triangular shape having sawtooth shape using as active elements semiconductor devices in which a sawtooth voltage is produced across a capacitor

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Description

Die Erfindung betrifft einen Sägezahn-Spannungsgenerator mit einem Kondensator, über dem die Sägezahnspannung erzeugt wird, einer Ladestromquelle zur Lieferung eines Ladestroms für den Kondensator, Einrichtungen zur Lieferung von zusätzlichem Strom für den Kondensator, einer Stromsenke zum Aufnehmen des Ladestroms und des zusätzlichen Stroms und mit Einrichtungen zur Steuerung des Ladestroms und des zusätzlichen Stroms in die Stromsenke.The invention relates to a sawtooth voltage generator with a capacitor over which the Sawtooth voltage is generated, a charging current source for supplying a charging current for the capacitor, Means for supplying additional current for the capacitor, a current sink for consumption the charging current and the additional current and with devices for controlling the charging current and of the additional current into the current sink.

Ein derartiger Sägezahn-Spannungsgenerator ist bereits aus der US-PS 38 12 383 bekannt, siehe insbesondere Fig. 1. Bei dem aus dieser Druckschrift bekannten Sägezahngenerator wird die Sägezahnspannung dadurch erzeugt, daß ein Kondensator durch eine Ladungsspannung geladen und anschließend beispielsweise durch den dargestellten Schalter wieder entladen wird. Um den Ladestrom auf einem bestimmten Wert zu stabilisieren und dadurch eine zeitsynchrone Ladung zu erhalten, wird der Ladestrom auf einen bestimmten Wert begrenzt, der bei der eingangs genannten US-PS durch eine Eingangsspannung festgelegt wird. Nachteilig ist dabei, daß eine derartige Schaltung längere ZeitSuch a sawtooth voltage generator is already known from US-PS 38 12 383, see in particular FIG. 1. In the sawtooth generator known from this publication, the sawtooth voltage generated in that a capacitor is charged by a charge voltage and then, for example is discharged again by the switch shown. To increase the charging current to a certain value stabilize and thereby obtain a time-synchronous charge, the charging current is set to a certain The value is limited, which is determined by an input voltage in the US-PS mentioned at the beginning. Disadvantageous is that such a circuit takes a long time

benötigt, um sich beispielsweise von negativen Spannungsspitzen (die z. B. durch Überschießen der Entladung Zustandekommen können) zu erholen.needed to avoid negative voltage spikes (e.g. caused by overshooting the discharge May come about) to recover.

Für einen Sägezahn-Generator, der insbesondere für die Zeitablenkung eines Oszillographen verwendet werden soll, ist jedoch nicht nur eine sehr präzise Zeitlinearität erforderlich, damit eine eindeutige Zuordnung zwischen Strahlstellung und Zeit sich ergibt, der Elektronenstrahl muß auch genau wieder auf die Ausgangsstellung zurückgebracht werden, weil sich sonst bei der Darstellung von Vorgängen auf dem Bildschirm Positionsverschiebungen ergeben.For a sawtooth generator, which is used in particular for the time deflection of an oscilloscope is to be, however, not only a very precise time linearity is required, so that a clear assignment between beam position and time results, the electron beam must also be exactly on the The starting position must be returned, because otherwise the representation of processes on the Screen position shifts result.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Sägezahn-Generators, der nicht nur eine verbesserte Zeitlinearität ergibt, sondern auch noch bezüglich der Nullstellung eine größere Stabilität zeigt, als es bei der Schaltung der US-PS 38 12 383 oder noch zu schildernden aus der US-PS 37 23 762 bekannten Einrichtung der Fall ist.The object of the invention is to create a sawtooth generator which is not only an improved one Time linearity results, but also shows a greater stability with respect to the zero position than it does with the Circuit of US-PS 38 12 383 or still to be described from US-PS 37 23 762 known device of the Case is.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, vereinfacht gesagt also dadurch, daß Verschiebungen, die sich bezüglich des Ausgangspunktes der Sägezahnspannung ergeben, mit Hilfe einer Rückführung verkleinert werden, die diese Abweichungen verringert, welche Abweichungen insbesondere durch Temperaturschwankungen, Diodenfehlanpassungen usw. entstehen.The object is achieved by the features of the main claim, in other words, to put it simply, by the fact that Shifts that arise with respect to the starting point of the sawtooth voltage, with the help of a Feedback are reduced, which reduces these deviations, which deviations in particular caused by temperature fluctuations, diode mismatches, etc.

Die Rückführungsschleife wird von zwei Verstärkern gebildet, die die Basisspannung auf eine bestimmte externe Bezugsspannung festlegen, wodurch eine Nullpunkt-Stabilität erreicht wird, wie sie beim Stand der Technik nicht vorhanden ist, gleichzeitig aber auch der ansteuernden Sägezahnspannung so genau gefolgt wird, daß auch die Zeitlinearität verbessert wird.The feedback loop is formed by two amplifiers, which the base voltage to a certain Define external reference voltage, whereby a zero point stability is achieved, as it is when standing the technology is not available, but at the same time followed the driving sawtooth voltage so precisely it becomes that the time linearity is also improved.

Letzteres wird insbesondere dadurch erreicht, daß die Umschaltung von Ladung auf Entladung mit Hilfe von einer sehr schnell arbeitenden Schalteinrichtung bewirkt wird, die eine Umschaltung des Kondensators von einer Stromquelle zu einer Stromsenke vornimmt, wobei die Stromsenke eine größere Stromkapazität aufweist, wie die Stromquelle.The latter is achieved in particular by switching from charge to discharge with the aid of a very fast switching device is effected, the switching of the capacitor from makes a current source to a current sink, the current sink having a greater current capacity like the power source.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigtThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment that is shown in the Drawings is shown. It shows

F i g. 1 eine Schaltung zur Erzeugung einer linearen Sägezahnspannung, wie sie aus der US-PS 37 23 762 bekannt geworden ist,F i g. 1 shows a circuit for generating a linear sawtooth voltage, as described in US Pat. No. 3,723,762 has become known

F i g. 2 den Verlauf der aus dieser bekannten Einrichtung gewonnenen Sägezahnspannung,F i g. 2 the curve of the sawtooth voltage obtained from this known device,

F i g. 3 die vorzugsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltung undF i g. 3 the preferred embodiment of the circuit according to the invention and

F i g. 4 den Verlauf der von der erfindungsgemäßen Schaltung erzeugten Sägezahnspannung.F i g. 4 shows the curve of the sawtooth voltage generated by the circuit according to the invention.

In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 einen Spannungsgenerator gemäß der US-PS 37 23 762, der bei der Entwicklung der vorliegenden Erfindung als Ausgangspunkt diente und daher hier zusätzlich zu der bereits genannten US-PS 38 12 383 genannt und erläutert sei. Der Sägezahn-Spannungsgenerator gemäß der US-PS 37 23 762 umfaßt einen Kondensator 14 und eine Schaltdiode 12, die dazu verwendet wird, den Kondensator 14 zu laden und zu entladen, wobei die über den Kondensatoranschlüssen entstehende Spannung als Sägezahnspannung verwendet wird. Eine Signalquelle 10, die ein Schaltsignal P erzeugt, ist an einem Ende geerdet und am anderen Ende mit der Kathodenelektrode der Schaltdiode 12 verbunden, deren Anodenelektrode mit dem Verbindungspunkt 13 zwischen demIn the drawings, F i g. 1 a voltage generator according to US-PS 37 23 762, which served as a starting point in the development of the present invention and is therefore mentioned and explained here in addition to the already mentioned US-PS 38 12 383. The sawtooth voltage generator according to US Pat. No. 3,723,762 comprises a capacitor 14 and a switching diode 12 which is used to charge and discharge the capacitor 14, the voltage generated across the capacitor terminals being used as a sawtooth voltage. A signal source 10, which generates a switching signal P , is grounded at one end and connected at the other end to the cathode electrode of the switching diode 12, the anode electrode of which is connected to the connection point 13 between the

Ausgang einer Quelle für Ladestrom 15 und einem Anschluß des Kondensators 14 verbunden ist. Die Polarität der Quelle 15 wird so gewählt, daß der Strom /ι über die Verbindung 13 in den Kondensator 14 fließt. Der andere Anschluß des Kondensators 14 ist geerdet und der Verbindungspunkt 13 noch mit einem Ausgangsanschluß 16 verbunden. Bekannterweise fließt in Abwesenheit eines von der Quelle 10 gelieferten Schaltesignals Pein Strom /ι von der Quelle 15 über die Diode 12 in die Signalquelle 10. Falls ein Schaltesignal P vorhanden ist, wird die Schaltdiode 12 umgekehrt vorgespannt, wodurch dem Strom I\ ermöglicht wird, den Kondensator 14 aufzuladen. Es ist auch bekannt, daß ein exponentiell verlaufender umgekehrter Strom i\ (t) aufgrund der gespeicherten Ladung in den Verbindungspunkt 13 fließt, so daß der Kondensator auch aufgrund dieses Stromes geladen wird. Der Effekt des zusätzlichen exponentiell verlaufenden Stromes führt zu der Sägezahn-Spannungswellenform 19 der Fig.2, in der außerdem noch das Schaltsignal P dargestellt ist. Wie aus Fig.2 zu erkennen ist, ist die Wellenform 19 nicht linear und enthält Anfangs-Wertabweichungen. Um diese Nachteile zu vermeiden, wird ein Serienschaltkreis mit einer Quelle für konstante Spannung 11 und eine zweite Diode 17 parallel zum Kondensator 14 geschaltet. Die Polarität der zweiten Diode 17 und der positive Anschluß der Konstant-Spannungsquelle 11 sind in der Weise angeordnet, daß die Diode 17 bei Abwesenheit eines Schaltsignals P von der Signalquelle 10 leitend ist. Wenn beide Dioden ähnliche Kennlinien haben, wird ein zusätzlicher Exponentialstrom /2 ft) erzeugt, der in der dargestellten Richtung fließt, wenn der Schaltimpuls P zugeführt wird. Im Ergebnis werden die Exponentialströme wirksam beseitigt und die Sägezahn-Spannungswellenform 18 erzeugt. Jedoch verbleiben Anfangs-Abweichungen und Ungenauigkeiten aufgrund von Temperaturschwankungen, Diodenfehlanpassungen usw. erhalten.Output of a source for charging current 15 and a terminal of the capacitor 14 is connected. The polarity of the source 15 is chosen so that the current / ι flows through the connection 13 into the capacitor 14. The other connection of the capacitor 14 is grounded and the connection point 13 is still connected to an output connection 16. As is known, in the absence of a switching signal Pein supplied by the source 10, current / ι flows from the source 15 via the diode 12 into the signal source 10. If a switching signal P is present, the switching diode 12 is reverse biased, which enables the current I \ to charge the capacitor 14. It is also known that an exponentially running reverse current i \ (t) flows into the connection point 13 due to the stored charge, so that the capacitor is also charged due to this current. The effect of the additional exponential current leads to the sawtooth voltage waveform 19 of FIG. 2, in which the switching signal P is also shown. As can be seen from FIG. 2, the waveform 19 is not linear and contains initial value deviations. In order to avoid these disadvantages, a series circuit with a source for constant voltage 11 and a second diode 17 are connected in parallel with the capacitor 14. The polarity of the second diode 17 and the positive terminal of the constant voltage source 11 are arranged in such a way that the diode 17 is conductive in the absence of a switching signal P from the signal source 10. If both diodes have similar characteristics, an additional exponential current / 2 ft) is generated which flows in the direction shown when the switching pulse P is supplied. As a result, the exponential currents are effectively eliminated and the sawtooth voltage waveform 18 is generated. However, initial deviations and inaccuracies due to temperature fluctuations, diode mismatches, etc. remain.

In dem US-Patent 36 21 282 ist ein Sägezahngenerator beschrieben, der einen bistabilen Komparator aufweist, um die Sägezahnspannung mit einer Bezugsspannung zur Entladung eines Kondensators zu vergleichen, über den die Sägezahnspannung erzeugt wird, um eine stabilisierte Sägezahnspannung zu liefern. Jedoch kehrt der Ausgang eines solchen Schaltkreises nicht zu einer genauen Bezugsspannung zurück, da der Ausgang des Komparators aufgrund der Parameter des Komparator sich wesentlich verschieben kann.In U.S. Patent 3,621,282 there is a sawtooth generator described, which has a bistable comparator to the sawtooth voltage with a reference voltage for discharging a capacitor compare across which the sawtooth voltage is generated to provide a stabilized sawtooth voltage. However, the output of such a circuit does not return to an accurate reference voltage as the The output of the comparator can shift significantly due to the parameters of the comparator.

Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung, die in F i g. 3 in Einzelheiten dargestellt ist, wird ein Sägezahn-Spannungsgenerator geschaffen, der gegenüber den bekannten Sägezahn-Spannungsgeneratoren weiter verbessert ist und gleichzeitig die Zeitbasis auf einem Bezugspegel hält. Der erfindungsgemäße Sägezahn-Spannungsgenerator umfaßt einen Kondensator 50, der geladen und entladen wird, um die Sägezahn-Spannungswelienform zu liefern. Eine Zeitsteuerungs-Stromquelle 52 ist zwischen der Quelle für ein geeignetes Potential und einem Anschluß des Kondensators 50 angeschlossen, so daß ein Strom /er in den Kondensator 50 hineinfließt. Der andere Anschluß des Kondensators ist geerdet. Der in den Kondensator 50 hineinfließende oder aus diesem herausfließende Strom erzeugt über dem Kondensator eine Anschlußspannung Vct, die einem Ausgangsanschluß 54 mit Hilfe eines Verstärkers 56 zugeführt wird, dessen nichtinvertierender Eingang ebenfalls mit dem nichtgeerdeten Anschluß des Kondensators 5ö verbunden ist. während der invertierende Eingang mit seinem einzigen Ausgangsanschluß und dem Ausgangsanschluß 54 verbunden ist Ein derartig angeschlossener Verstärker stellt einen Spannungsfolger-Verstärker dar. Dadurch wird die Ausgangs-Sägezahnspannung am Ausgangsanschluß 54 herkömmlicherweise definiert durchAccording to a preferred embodiment of the invention, which is shown in FIG. 3 is shown in detail, a sawtooth voltage generator is created which is further improved over the known sawtooth voltage generators and at the same time keeps the time base at a reference level. The sawtooth voltage generator of the present invention includes a capacitor 50 which is charged and discharged to provide the sawtooth voltage waveform. A timing current source 52 is connected between the source of suitable potential and one terminal of the capacitor 50 so that a current flows into the capacitor 50. The other terminal of the capacitor is grounded. The current flowing into or out of the capacitor 50 generates a terminal voltage Vct across the capacitor, which is fed to an output terminal 54 with the aid of an amplifier 56, the non-inverting input of which is also connected to the ungrounded terminal of the capacitor 50. while the inverting input is connected to its single output terminal and the output terminal 54. An amplifier connected in this way represents a voltage follower amplifier. As a result, the output sawtooth voltage at the output terminal 54 is conventionally defined by

dldl

I1 ,. d V11
= --i, wobei ——
C1- dl
I 1,. d V 11
= --i, where ——
C 1 - dl

die erste Ableitung oder lineare Steigung des Zeitsteuerstromes It darstellt, der den Kondensator 50 auflädt (Ct in der obigen Formel entspricht demrepresents the first derivative or linear slope of the timing current It charging capacitor 50 (Ct in the formula above corresponds to that

i-j Kondensator 50). Mit dem Ausgangsanschluß 54 ist ein nächster Verstärker 58 verbunden, der die Ausgangs-Sägezahnspannung Vo, die seinem invertierenden Eingang zugeführt wird, mit einer Bezugsspannung Vref vergleicht, die seinem nichtinvertierenden Eingangij capacitor 50). A next amplifier 58 is connected to the output terminal 54 and compares the output ramp voltage Vo, which is applied to its inverting input, with a reference voltage Vref , which is applied to its non-inverting input

2ü während der Ruhezeit zugeführt wird. Es sollte bemerkt werden, daß die Spannung Vref gewähnlich von gleicher Höhe ist wie der Pegel, der für die Zeitbasis der erzeugten Sägezahnspannung gewünscht wird, normalerweise also Null Volt. Der einzige Ausgang des Verstärkers 50 ist daher ein Zählerstrom, der von der Differenz zwischen der Ausgangs-Sägezahnspannung Vo und der Bezugsspannung Vref gesteuert wird. Zwischen dem nicht mit Masse verbundenen Anschluß des Kondensators 50 und dem Ausgang des Verstärkers 58 ist eine asymmetrisch leitende Vorrichtung oder eine unipolare Vorrichtung vorgesehen wie beispielsweise eine Diode 60, die so gepolt ist, daß sie einen Stromfluß /ceo in der dargestellten Richtung ermöglicht, wenn sie in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist2ü is supplied during the rest period. It should be noted that the voltage Vref is usually of the same magnitude as the level desired for the time base of the generated ramp voltage, typically zero volts. The only output of amplifier 50 is therefore a counter current which is controlled by the difference between the output ramp voltage Vo and the reference voltage Vref. Between the terminal of the capacitor 50, which is not connected to ground, and the output of the amplifier 58, an asymmetrically conductive device or a unipolar device is provided, such as, for example, a diode 60, which is polarized so that it enables a current flow / ceo in the direction shown when it is biased in the forward direction

Ein Paar von Transistoren 62, 64 sind mit ihren Emittern gemeinsam an eine Quelle für ein geeignetes Potential so angeschlossen, wie es in der Zeichnung wiedergegeben ist, und zwar über eine seriengeschaltete Stromsenke 66, um den in der dargestellten Richtung fließenden Strom Is aufzunehmen. Die Kollektoren der Transistoren 62,64 sind zu der Anode bzw. Kathode der Diode 60 geführt, während die Basisanschlüsse der Transistoren mit einer Torquelle Vcate und einer Spannungsquelle Vs verbunden sind. Der Generator wird vervollständigt durch eine Diode 68, deren Kathode mit dem Kollektor des Transistors 62 verbunden ist, während die Anode geerdet ist.A pair of transistors 62, 64 have their emitters commonly connected to a source of a suitable potential as shown in the drawing, via a series-connected current sink 66 to receive the current Is flowing in the direction shown. The collectors of the transistors 62, 64 are led to the anode or cathode of the diode 60, while the base connections of the transistors are connected to a gate source Vcate and a voltage source V s . The generator is completed by a diode 68, the cathode of which is connected to the collector of the transistor 62, while the anode is grounded.

In F i g. 4 sind Einzelheiten der mit der erfindungsgemäßen Sägezahnspannungsgenerator-Schaltung verbundenen Wellenformen dargestellt. Die Wellenform 80 stellt die Torquellenspannung Vcate dar. Wenn Vcate zumindest mehrere Zehntel Volt negativer ist als das Potential der Spannungsquelle Vs (82 in der Zeichnung), leitet der Transistor 64 den gesamten Strom Is. (Die Transistoren 62,64 sind in der bekannten emittergekoppelten Weise miteinander verbunden, und ihre Betriebsweise wird hier nicht näher erläutert.) Da der Transistor 64 den gesamten Strom Is leitet, verläuft die Spannung Vct über dem Kondensator 50 und damit Ko am Ausgangsanschluß 54 unter dem Einfluß von Ict gemäß dem Kirchoffschen Gesetz nach der BeziehungIn Fig. 4 shows details of the waveforms associated with the sawtooth voltage generator circuit of the present invention. Waveform 80 represents the gate source voltage Vcate. When Vcate is at least several tenths of a volt more negative than the potential of voltage source V s (82 in the drawing), transistor 64 conducts all of the current Is. (Transistors 62, 64 are in prior art emitter-coupled manner, and their mode of operation is not explained in detail here.) Since the transistor 64 conducts the entire current Is , the voltage Vct runs across the capacitor 50 and thus Ko at the output terminal 54 under the influence of Ict according to Kirchoff's law according to the relationship

Ict= h+ hm - Is,Ict = h + hm - Is,

wobei h, foto und Is bereits definiert wurden. Indem Is größer gewählt wird als /r(d. h. /i> It), wird lDm von der Differenz zwischen V0 und VW bestimmt, bis Ict= 0 ist. Wenn Icr=0 ist, wird Vo « Vref und es ist keinwhere h, foto and Is have already been defined. By choosing Is greater than / r (ie / i> It), I D m is determined from the difference between V 0 and VW until Ict = 0. When Icr = 0 , Vo «becomes Vref and it is none

Überschußstrom zum Laden oder Entladen des Kondensators 50 erhältlich und V0 somit als ein Potential festgelegt, das nahe dem Wert VW- Hegt. Es wird nunmehr deutlich, daß unter den oben beschriebenen Bedingungen der FehlerstromExcess current is available for charging or discharging the capacitor 50 and V 0 is thus set as a potential which is close to the value VW- Hegt. It is now clear that under the conditions described above, the fault current

I ERROR = Id 60 = ID 68 — IT I ERROR = Id 60 = ID 68 - IT

ist. Verzerrungen in der Spannung Vo werden durch einen Anstieg oder ein Abfallen des Fehlerstroms korrigiert, wobei lcr veranlaßt wird, ein von Null abweichenden Wert anzunehmen, der den Kondensator in der zur Widerherstellung der richtigen Zeitbasis notwendigen Richtung auflädt oder entlädt. Dieses Verfahren stellt eine deutliche Verbesserung des Standes der Technik dar, weil der Kondensator 50 (Cr) durch einen Strom geladen oder entladen werden kann, der um viele Male größer ist als der Strom It, statt daß dieser Lade- oder Entladestrom auf den Strom Ir selbst begrenzt ist. Letzteres würde eine längere Zeit erfordern, um nach negativen Spannungsspitzen (z. B. Entladungsüberschießen) usw. eine Erholung zu ermöglichen. is. Distortions in voltage Vo are corrected by an increase or decrease in the fault current, causing Icr to take a non-zero value which charges or discharges the capacitor in the direction necessary to restore the correct time base. This method is a significant improvement on the prior art because the capacitor 50 (Cr) can be charged or discharged by a current many times greater than the current It, rather than applying this charging or discharging current to the current Ir itself is limited. The latter would require a longer time to allow recovery after negative voltage spikes (e.g. discharge overshoot), etc.

Zu einer Zeit ίο wird, um die Sägezahnspannung 86 einzuschalten, die Torspannungsquelle Vcate von einem Potential, das mehrere Zehntel Volt negativer ist als die Spannungsquelle Vs, auf ein Potential umgeschaltet, das mehrere Zehntel Volt positiver ist als die Spannungsquelle Vi. Während dieser Übergangsperiode gilt At a time ίο, in order to switch on the sawtooth voltage 86, the gate voltage source Vcate is switched from a potential that is several tenths of a volt more negative than the voltage source Vs to a potential that is several tenths of a volt more positive than the voltage source Vi. The following applies during this transition period

Is = Icbi + /c64, Is = Icbi + / c64,

IDbO = I ERROR ~ fcblIDbO = I ERROR ~ fcbl

lcr= It+ /d6o — /cw = It+ lcr = It + / d6o - / cw = It +

-Is.-Is.

Da, wie erinnerlich, vor dem ÜbergangThere, as you can remember, before the transition

Il RROK — IS — ITIl RROK - IS - IT

war, muß nun folgen, daß kr = 0 ist. Auf diese Weise r> wird der Kondensator 50 nicht durch einen verbleibenden Strom geladen oder entladen. Wenn eine Verminderung des Stromes /cb4 bis zu einem Punkt erfolgt, an dem/c64 = /rist, wird/obo = 0. Die Stromleitung durch Diode 60 hört auf, und Veränderungen des Fehlerstro-H) mes IiiRROR beeinflussen nicht mehr Icr- Die Diode 68 leitet nunmehr, wodurch der Transistor 62 daran gehindert wird, sich zu sättigen. Infolgedessen wirdit must now follow that kr = 0. In this way, r> the capacitor 50 is not charged by a residual current or discharged. If there is a decrease in current / cb4 to a point where / c64 = / r, / obo = 0. Current conduction through diode 60 ceases and changes in fault current IiiRROR no longer affect Icr- Die Diode 68 is now conducting, preventing transistor 62 from saturating. As a result, will

Ic 7 = It — /(b4 Ic 7 = It - / (b4

I) und Vctund damit Vo beginnen anzusteigen. Während der Strom /cm auf Null abfällt, steigt die Sägezahnspannung während eines Zeitintervalls, in dem /r> /c64 > 0 ist, langsamer an als ideal wäre. Indem Is viel größer gewählt wird als /r(d. h. Is> It), beträgt ein derartigesI) and Vct and thus Vo begin to increase. As the current / cm drops to zero, the sawtooth voltage increases more slowly than would be ideal during a time interval in which / r> / c64> 0. By choosing Is much larger than / r (ie Is> It) one is such

2i) Zeitintervall nur einen Bruchteil der gesamten Anstiegszeit von Vcate, wodurch eine sehr schnelle und »saubere« Stromumschaltung für den Kondensator 50 (Ct) bewirkt wird. Somit stellt die vorliegende Erfindung eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar, da das Zeitintervall, das notwendig ist, um den ir den Zeitkondensator fließenden Strom wirksam umzuschalten, im wesentlichen begrenzt ist durch die Anstiegszeit der Torsteuerwellenform bzw. durch die Schleifenbandbreite der Operationsintegrator-Säge-2i) Time interval only a fraction of the total rise time of Vcate, which causes a very fast and "clean" current switch for capacitor 50 (Ct) . The present invention thus represents an improvement over the prior art, since the time interval necessary to effectively switch the current flowing in the time capacitor is essentially limited by the rise time of the gating waveform or by the loop bandwidth of the operational integrator saw -

so zahngenerator-Schaltung, wie beispielsweise »Miller-Integratoren«. such a tooth generator circuit, such as »Miller integrators«.

Es sei hervorgehoben, daß die vorliegende Ausfüh rungsform nur ein Beispiel darstellt und Änderunger von Fachleuten vorgenommen werden können, ohneIt should be emphasized that the present Ausfüh insurance form is only an example and changes Can be done by professionals without

r> daß vom Gedanken der Erfindung abgewichen wird.r> that there is a departure from the idea of the invention.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Sägezahn-Spannungsgenerator mit einem Kondensator, über dem die Sägezahnspannung erzeugt wird, einer Ladestromquelle zur Lieferung eines Ladestroms für den Kondensator mit Einrichtungen zur Lieferung von zusätzlichem Strom für den Kondensator, einer Stromsenke zum Aufnehmen des Ladestroms und des zusätzlichen Stroms und mit Einrichtungen zur Steuerung des Ladestroms und des zusätzlichen Stroms in die Stromsenke, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (56, 58) zur Lieferung des zusätzlichen Stroms eine erste Verstärkereinrichtung (56), deren Ausgangsspannung (Vo) der Sägezahnspannung (Vcr) proportional ist, sowie eine zweite Verstärkereinrichtung (58) umfassen, die auf die Differenz der Sägezahnspannung (V0) und einer externen Bezugsspannung (Vref) reagiert, die der zweiten Verstärkereinrichtung (58) zugeführt wird, und den zusätzlichen Strom (Ierror) liefert.1. Sawtooth voltage generator with a capacitor over which the sawtooth voltage is generated, a charging current source for supplying a charging current for the capacitor with devices for supplying additional current for the capacitor, a current sink for receiving the charging current and the additional current and with devices for Control of the charging current and the additional current in the current sink, characterized in that the devices (56, 58) for supplying the additional current include a first amplifier device (56), the output voltage (Vo) of which is proportional to the sawtooth voltage (Vcr) , and a second Amplifier means (58) which reacts to the difference between the sawtooth voltage (V 0 ) and an external reference voltage (Vref) which is fed to the second amplifier means (58) and which supplies the additional current (Ierror). 2. Sägezahn-Spannungsgenerator nach Anspruch2. sawtooth voltage generator according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen ein Paar von emittergekoppelten Transistoren (62, 64) mit zugehörigen Spannungsquellen (Vcatb Vs), eine Schaltdiode (60), die zwischen den Kollektoren der zwei emittergekoppelten Transistoren (62, 64) angeschlossen ist, sowie eine asymmetrisch leitende Einrichtung (68) umfassen, die zwischen den Kollektor eines der beiden emittergekoppelten Transistoren (62) und einer Spannungsquelle (Masse) angeschlossen ist. 1, characterized in that the control means include a pair of emitter-coupled transistors (62, 64) with associated voltage sources (Vcatb Vs), a switching diode (60) which is connected between the collectors of the two emitter-coupled transistors (62, 64), and one asymmetrically conductive device (68) which is connected between the collector of one of the two emitter-coupled transistors (62) and a voltage source (ground). 3. Sägezahn-Spannungsgenerator nach Anspruch3. sawtooth voltage generator according to claim 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Veränderung zumindest einer der beiden Spannungsquellen (Vgatb Vs) für die emittergekoppelten Transistoren (62,64) vorgesehen ist.2, characterized in that a device is provided for changing at least one of the two voltage sources (Vgatb V s ) for the emitter-coupled transistors (62, 64). 4. Sägezahn-Spannungsgenerator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die asymmetrisch leitende Einrichtung eine Diode (68) ist.4. sawtooth voltage generator according to claim 2 or 3, characterized in that the asymmetrically conductive device is a diode (68).
DE19752543777 1974-10-07 1975-10-01 Sawtooth voltage generator Granted DE2543777B2 (en)

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