DE2545562B2 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer gegenüber einer beliebigen Eingangsspannung fester Frequenz phasenverschobenen Rechteckspannung gleicher Frequenz - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer gegenüber einer beliebigen Eingangsspannung fester Frequenz phasenverschobenen Rechteckspannung gleicher FrequenzInfo
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
- H03K7/04—Position modulation, i.e. PPM
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer gegenüber einer beliebigen Eingan§;sspannung
fester Frequenz mit einem Funktionsgenerator, der die Eingangsspannung in ein Bezugssignal
gleicher Frequenz mit abwechselnd linear ansteigenden und abfallenden Flanken umformt, und mit einem
Modulator, dem eine Steuerspannung zugeführt ist, die
mit der Frequenz der Eingangsspannung moduliert wird, wobei das Bezugssignal aus dem Funktionsgenerator
und die modulierte Steuerspannung miteinander verknüpft sind.
Bei einer bekannten Schaltungsanordnung (US-PS 29 888) soll zwischen einem rechteckförmij;i;n
Eingangssignal und einem Rechteck-Ausgangssignal eine Phasenverschiebung von vorzugsweise 90" vorgesehen
werden, wobei durch einen Regelkreis dafür gesorgt ist, daß die gewünschte Phasenverschiebung
automatisch aufrechterhalten wird. Bei der bekannten Schaltungsanordnung werden die Ausgangssignale des
Integrators und des Modulators zunächst in einer Summierschaltung addiert und dann über einun
Verstärker einem Nullpunkt-Detektor zugeführt. Am Ausgang des Nullpunkt-Detektors steht das phasenverschobene
Rechtecksignal an, welches zur automatischen Regelung über verschiedene Stufen dem Steuereingang
des Modulators zugeführt ist.
Die bekannte Schaltungsanordnung ist aufgrund des Erfordernisses zahlreicher elektronischer Bauelemente
sehr aufwendig und von begrenzter Genauigkeit So muß sowohl aufgrund des Vorhandenseins eines
s Modulators, der z. B. durch einen elektronisch steuerbaren
Spannungsteiler verwirklicht werden kann, als auch durch die Summierschaltung mit Nichtlinearitäten
gerechnet werden, die nur durch hohen elektronischen
Aufwand in Grenzen gehalten werden können.
ίο Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit
darin, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten
Gattung zu schaffen, welche mit einem geringeren Aufwand an elektronischen Bauelementen auskommt
und dennoch von Nichtlinearitäten weitgehend frei ist
d. k, bei der die Phasenverschiebung in weiten Grenzen
eindeutig von einer Steuergleichspannung abhängt
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor,
daß der Modulator aus einem im Takt der Eingangsspannung arbeitenden Umschalter besteht und daß das
Bezugssignal und die modulierte Steuerspannung unmittelbar einem Komparator zugeführt sind.
Trotz des erfindungsgemäß einfachen Aufbaus werden eine große Genauigkeit bei der Einstellung
einer Phasenverschiebung, eine hohe Auflösung von bis zu 1 :1000 und eine praktisch beliebig schnelle
Änderung der Phasenverschiebung erzielt Bei der Verstellung der Phasenverschiebung denkbare Einschwingvorgänge
wie bei der vorbekannten Schaltungsanordnung entfallen aufgrund der erfindungsgemäßen
Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist so ausgebildet daß der Modulator aus einem im Takt
der Eingangsspannung arbeitenden Umschalter besteht und daß das Bezugssigna] und die modulierte Steuer-
J5 spannung unmittelbar einem Komparator zugeführt
sind.
Der Nullspannungs-Komparator ist dann entbehrlich, wenn als Eingangsspannung bereits eine Rechteckspannung
fester Frequenz vorliegt
•to Sofern nicht mit einer festen Frequenz der Eingangsspannung gerechnet werden kann, soll die Zeitkonstante
des Integrators auf die jeweilige Eingangsfrequenz abstimmbar sein. Dies kann nach einer bevorzugten
Weiterbildung der Erfindung automatisch dadurch geschehen, daß dem Integrator ein Regelverstärker
vorgeschaltet ist dessen Regeleingang vom Ausgang des Integrators abgeleitet ist
Bei einer zweiten zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorge«ehen, daß der Funktionsgenerator
% aus einer das Bezugssignal bildenden Stufe und einem
daran angeschlossenen Nullspannungs-Komparator besteht, dessen Ausgang den Umschalter steuert
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
F i g. 1 das Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der Schaltungsanordnung gemäfl· der Erfindung,
Fig.2 das Blockschaltbild einer frequenzunabhängig
arbeitenden Ausführungsform,
Fig.3 das Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform und
Fig.3 das Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform und
Fig.4 ein Diagramm, das die Spannungen an den
einzelnen Schaltungselementen nach den F i g. 1 und 2 in Abhängigkeit von der Zeit wiedergibt
Nach Fig. 1 ist eine beliebige Eingangsspannung Ut
Nach Fig. 1 ist eine beliebige Eingangsspannung Ut
b5 mit fester Frequenz an einen Nullspannungs-Komparator
14 angelegt, welcher aus der Eingangswechselspannung Ee ein Rechtecksignal gleicher Frequenz und
konstanter Amplitude bildet Dieses Rechtecksignal
wird einerseits einem ein Bezugssignal mit abwechselnd
linear ansteigenden und abfallenden Planken bildenden Integrator 16 mit fester Zeitkonstante und andererseits
dem Steuereingang 15 eines steuerbaren Umschalters 11 zugeführt, der eine Steuergleichspannung Ust in ein
Rechtecksignal zerhackt, dessen Halbwellen genau gleich große Amplituden haben. Die Ausgänge des
Integrators 16 und des iCoeffizientenschalters U sind
den beiden Eingängen eines !Comparators 13 zugeführt Der Nullspannuiigs-Komparator 14 und der Integrator
16 bilden zusammen einen Funktionsgenerator, der aus der Eingangsspannung Ucdas Bezugssignal bildet
Die Funktion der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 wird im folgenden an Hand von F i g. 4 erläutert:
Das oberste Diagramm zeigt die Abhängigkeit der Spannung U,<
am Ausgang des Nullspannungs-Komparators
14 von der Zeit Unmittelbar darunter ist das am Ausgang des Integrators 16 anstehende Bezugssignal 12
wiedergegeben.
Die Steuergleichspannung U„ ist im dritten Spannungs-Zeitdiagramm
von oben dargestellt
Der steuerbare Umschalter 11 multipliziert gemäß dem vierten Diagramm in F i g. 4 während der negativen
Halbwelle der Rechteckspannung Uu die Spannung U5,
mit +1 und während der positiven Halbwelle der Rechteckspannung Uu mit — 1.
Das fünfte Diagramm in Fig.4 gibt die Ausgangsspannung
U, des (Comparators bei der Steuerspannung
wieder, wobei Uamia die maximal wählbare Steuerspannung
ist Im Falle der vorgenannten Steuerspannung wird eine Phasenverschiebung von etwa 150° erzielt
Durch die vertikalen gestrichelten Linien vom zweiten zum fünften Diagramm ist die Funktion des
!Comparators 13 gemäß der Erfindung veranschaulicht
Das unterste Diagramm in F i g. 4 stellt das Ausgangssignal U, bei der Steuerspannung O dar. Zu diesem Fall
beträgt die Phasenverschiebung in diesem Fall + 90°.
bestückte Phasenschieber mit einer Phasenanschnittsteuerung, so daß er bei hoher Auflösung elektronisch
verstimmb&r ist Sofern bereits als Eingangsspannung
Uc ein Rechtecksignal zur Verfügung steht, kann der
■s Nullspannungs-Komparator 14 entfallen, so daß der
Integrator 16 allein den Funktionsseparator bildet Es ist möglich, einen zusätzlichen, in der Zeichnung nicht
dargestellten Umschalter vorzusehen, mit dem man die Ausgangsphasenlage um weitere 180° drehen könnte.
in Durch eine entsprechende Verkopplung der Steuerspannungen
der beiden Umschalter hat man damit die Möglichkeit, die Eingangsspannung Uc kontinuierlich
von —180° über O bis +180° in ihrer Phasenlage zu verändern.
Während die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 auf
Grund einer festen Zeitkonstante im Integrator 16 an eine feste Eingangsfrequenz gebunden ist, arbeitet die
Schaltungsanordnung nach F i g. 2 auch mit veränderlicher Frequenz. Zu diesem Zweck ist dem Integrator 16
ein Regelverstärker 17 vorgeschaltet, dessen Regelspannung
aus dem Ausgangssignal <s.s Integrators 16
gewonnen wird. Man erhält somit ein konstantes, von der Frequenz unabhängiges Bezugssignal am Ausgang
des Integrators 16. Aus dieser Spannung kann ebenso wie bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 das
phasen verschobene Signal erzeugt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 besteht der
Funktionsgenerator aus einer an ihrem Ausgang das Bezugssignal mit abwechselnd linear ansteigenden oder
)o abfallenden Flanken bildenden Stufe 18 and einen daran angeschlossenen Nullspannungs-Komparator 14. Das
ampiitudenkonstante Bezugssignal steht somit bereits am Ausgang der Stufe 18 zur Verfügung und wird von
dort unmittelbar an den Komparator 13 angelegt Das
r> Bezugssignal ist außerdem dem Nullspannungs-Komparator
14 zugeführt, an dessen Ausgang ein nichtphasenverschobenes
Rechtecksignal mit gleicher Frequenz wie das von der Stufe 18 erzeugte Bezugssignal zur
Verfugung steht Dieses Rechtecksignal wird zur
-in Steuerung des Umschalters 11 an dessen Steuereingang
15 angelegt Im übrigen arbeitet die Schaltungsanordnung wie die nach den F i g. 1 und 2.
Claims (4)
1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer gegenüber einer beliebigen Eingangsspannung fester
Frequenz phasenverschobenen Rechteckspannung gleicher Frequenz mit einem Funktionsgenerator,
der die Eingangsspannung in ein Bezugssigna] gleicher Frequenz mit abwechselnd linear ansteigenden
und abfallenden Ranken umformt, und mit einem Modulator, dem eine Steuerspannung zugeführt
ist, die mit der Frequenz der Eingangsspanniing
moduliert wird, wobei das Bezugssignal aus dem Funktionsgenerator und die modulierte Steuerspannung
miteinander verknüpft sind, dadurch gekennzeichnet,
daß der Modulator aus einem im Takt der Eingangsspannung (Uc) arbeitenden Umschalter
(U) besteht und daß das Bezugssignal (12) und die modulierte Steuerspannung unmittelbar
einem Komparator (13) zugeführt sind.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Funktionsgenerator aus einem Nullspannungs-Komparator (14), an den die
Eingangsspannung (Uc) angelegt ist und dessen
Ausgang am Steuereingang (15) des Umschalters (11) anliegt, und einem Integrator (16) besteht,
dessen Ausgang dem einen Eisgang des !Comparators (13) zugeführt ist
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Integrator (16) ein
Riegelverstärker (17) vorgeschaltet ist, deis;en Regeleingang vom Ausgang des Integrators «[16)
abgeleitet ist
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsgenerator aus
einer das Bezugssignal (12) bildenden Stufe (18) .und
einem daran angeschlossenen Nullspannungs-Komparator
(14) besteht, dessen Ausgang den Umschalter (11) steuert
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752545562 DE2545562C3 (de) | 1975-10-10 | 1975-10-10 | Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer gegenüber einer beliebigen Eingangsspannung fester Frequenz phasenverschobenen Rechteckspannung gleicher Frequenz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752545562 DE2545562C3 (de) | 1975-10-10 | 1975-10-10 | Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer gegenüber einer beliebigen Eingangsspannung fester Frequenz phasenverschobenen Rechteckspannung gleicher Frequenz |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2545562A1 DE2545562A1 (de) | 1977-04-21 |
DE2545562B2 true DE2545562B2 (de) | 1979-08-23 |
DE2545562C3 DE2545562C3 (de) | 1980-04-30 |
Family
ID=5958889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752545562 Expired DE2545562C3 (de) | 1975-10-10 | 1975-10-10 | Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer gegenüber einer beliebigen Eingangsspannung fester Frequenz phasenverschobenen Rechteckspannung gleicher Frequenz |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2545562C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3327427A1 (de) * | 1983-07-29 | 1985-02-14 | Schwabe GmbH & Co KG, 7067 Urbach | Generator fuer rechteckspannungen variabler phase |
-
1975
- 1975-10-10 DE DE19752545562 patent/DE2545562C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3327427A1 (de) * | 1983-07-29 | 1985-02-14 | Schwabe GmbH & Co KG, 7067 Urbach | Generator fuer rechteckspannungen variabler phase |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2545562A1 (de) | 1977-04-21 |
DE2545562C3 (de) | 1980-04-30 |
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