DE2549827C2

DE2549827C2 - Impulsbreitensteuerung

Info

Publication number: DE2549827C2
Application number: DE19752549827
Authority: DE
Inventors: Konrad Ing.(Grad.) Biskup; Manfred Ing.(grad.) 1000 Berlin Höringklee
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1975-11-04
Filing date: 1975-11-04
Publication date: 1982-08-05
Also published as: DE2549827A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung zweier Impulsfolgen mit steuerbarem Tastverhältnis.

Zur Steuerung von Anlagen oder Anlagenteilen werden Impulsfolgen erzeugt, deren einstellbares Tastverhältnis proportional einem vorgegebenen Sollwert ist.

Wenn kein Sollwert vorgegeben wird, sei das Tastverhältnis der Impulsfolgen 1:1. Aufgrund von Einflüssen wie Temperaturschwankungen oder Alterung der Bauelemente ändert sich nun die Amplitude eines zur Erzeugung der Impulsfolgen verwendeten Sägezahngenerators. Mit dieser Amplitudenänderung ist jedoch auch eine Änderung des Tastverhältnisses verbunden, welche nun nicht mehr 1:1 ist und damit einen Sollwert φ 0 vortäuscht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Erzeugung zweier Impulsfolgen mit steuerbarem Tastverhältnis anzugeben, die unabhängig von Amplitudenschwankungen des Generators das Tastverhältnis konstant hält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgangsspannung eines Sägezahngenerator einem ersten und einem zweiten Trigger und einer Spitzenwertgleichrichtung zugeführt ist, deren Ausgangsspannung über einen Umkehrverstärker den Ansprechpegel für die Trigger bildet, die durch Zuführung einer an einer Klemme anliegenden Steuerspannung, welche dem ersten Trigger und über einen Umkehrverstärker dem zweiten Trigger zugeführt ist, gesteuert werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß zur Erzeugung der Sägezahnspannung ein schaltungstechnisch einfach aufgebauter Sägezahngenerator verwendet werden kann, der keine besonderen schaltungstechnischen Maßnahmen zur Stabilisierung der Temperatur und der keine Abgleichmaßnahmen — hervorgerufen durch Toleranzen der Bauelemente — erfordert.

Die Anordnung nach der Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispieles.

F i g. 2 zeigt Impulsdiagramme der an verschiedenen Bausteinen des Blockschaltbildes gemäß F i g. 1 auftretenden Signale.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Generator zur Erzeugung einer Sägezahnspannung Ug bezeichnet, dessen Ausgang auf je einen Eingang c/und e eines Triggers 2 und 3 führt.

Außerdem ist der Ausgang des Generators 1 mit einer Spitzenwertgleichrichtung 4 verbunden, die eine Diode 41 und einen Kondensator 42 enthält. Der Ausgang der Spitzenwertgleichrichtung 4 führt zu einem Umkehrverstärker 5. Der Ausgang des Umkehrverstärkers 5 mit einer Spannung -U_x- ist mit je einem Eingang /"und g der Trigger 2 und 3 verbunden. Eine Klemme a, der eine Steuerspannung U_c zugeführt wird, ist mit einem Eingang 4 des Triggers 2 und über einen Umkehrverstärker 6 mit einem Eingang j des Triggers 3 verbunden. Der Ausgang des Triggers 2, der mit b bezeichnet ist, führt die Impulsfolge U\, der Ausgang des Triggers 3, der mit cbezeichnet ist, führt die Impulsfolge U₂.

In der F i g. 2a ist der Verlauf der Sägezahnspannung Ug des Generators 1 und bei einer Steuerspannung Ue = 0 die Impulsfolgen U\ und Ui an den Ausgängen b und c der Trigger 2 und 3 dargestellt.

In der F i g. 2b ist der Verlauf der Sägezahnspannung Uc des Generators 1 und bei einer Steuerspannung Ue > 0 die Impulsfolgen U\ und U₂ an den Ausgängen b und eder Trigger 2 und 3 dargestellt.

In der F i g. 2c ist der Verlauf der Sägezahnspannung Ug des Generators 1 und bei einer Steuerspannung Ue < 0 die Impulsfolgen U\ und U₂ an den Ausgängen b und c der Trigger 2 und 3 dargestellt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende:
Zunächst sei angenommen, daß der Klemme a die Steuerspannung U_e = 0 zugeführt wird. Die Sägezahnspannung Uc- des Generators 1 liegt an den Eingängen d und e der Trigger 2 und 3. Deren Ausgänge b und c führen von Beginn eines jeden Sägezahnes bis zum Ansprechpegel der Trigger — wie Fig.2a zeigt — positives, danach bis zum Ende des Sägezahnes negatives Potential. Der Ansprechpegel der Trigger wird nun ebenfalls von der Größe der Sägezahnspannung Ug abhängig gemacht. Dieses geschieht in der Weise, daß die Sägezahnspannung Ug zunächst der Spitzenwertgleichrichtung 4 zugeführt wird. Sie liefert eine Gleichspannung, die dem Spitzenwert des Sägezahnes entspricht. Der nachgeschaltete Umkehrverstärker 5 gibt an seinem Ausgang eine Spannung — U_v ab, die stets der Hälfte der Sägezahnspitzenspannung Ug ist. Die Spannung — U, wird über die Eingänge /und g als Ansprechpegel den Triggern 2 und 3 zugeführt, an deren Ausgängen b und c das Potential bei Erreichen des Ansprechpegels der Trigger 2 und 3 auf negative Werte umschaltet. Die Impulsfolgen U\ und U₂ haben, solange U_e — 0 ist, ein Tastverhältnis von 1:1. Dieses Tastverhältnis ist konstant und es ändert sich nicht wenn

z. B. durch Einflüsse, wie Temperaturschwankungen oder Toleranzen sich die Amplitude des Sägezahngenerators 1 ändert. Denn wenn sich die Amplitude des Sägezahngenerators ändert, ändert sich automatisch über die Spitzenwertgleichrichtung 4 und den Umkehrverstärker 5 der Ansprechpegel der Trigger 2 und 3. Wird zum Beispiel die Amplitude des Sägezahnes größer, vergrößert sich auch die Ausgangsspannung — Uv des Umkehrverstärkers 5. Sie hat die Hälfte der vergrößerten Sägezahnspannung Ua Damit liegt der Ansprechpegel der Trigger 2 und 3 wieder in der Mitte zwischen dem 0-Pegel und dem Spitzenwert des Sägezahnes. Damit ist erreicht, daß durch Amplitudenänderungen des Sägezahngenerators 1 das Tastverhältnis der Impulsfolgen U\ und U₂ sich nicht ändert und für Uc = 0 stets 1 : 1 ist.

Um nun ein definiertes einstellbares Tastverhältnis, welches ungleich 1 : 1 ist zu erreichen, wird der Klemme a eine positive oder negative Steuerspannung ίΛ

zugeführt. Sie gelangt an die Eingangsklemme Λ des Triggers 2 bzw. über den Umkehrverstärker 6 an die Eingangsklemme j des Triggers und bewirkt eine bewußte Verschiebung der Ansprechpegel der Trigger 2 und 3 dadurch, daß diese Steuerspannung U_c zur Spannung — U_x- addiert oder subtrahiert wird. Mit einer Verschiebung der Ansprechpegel erreicht man eine Änderung des Tastverhältnisses der Impulsfolgen U\ und U₂.

In F i g. 2b sind die Impulsfolgen U_x und U₂ dargestellt, wenn eine positive Steuerspannung U_e der tingang-klemme a zugeführt wird. Die Steuerspannung U_c subtrahiert sich zu dem Ansprechpegel —U_v des

Triggers 2, wodurch die Impulse der Impulsfolge Lh schmaler werden. In gleichem Maße wird über Umkehrverstärker 6 die Steuerspannung U₁- zu dem Ansprechpegel — L', des Triggers 3 addiert, so daß die Impulse der Impulsfolge U₂ am Ausgang Cdes Triggers 2 breiter werden. Für eine Steuerspannung U_c < 0 sind die Verhältnisse in Fig.2c dargestellt. Mit einer positiven oder negativen Steuerspannung U_v lassen sich also die Ansprechpegel der Trigger 2 und 3 derart verändern, daß das Tastverhältnis der Impulse der Impulsfolgen U₁ bzw. Ui sich proportional zur Steuerspannung Uc ändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Anordnung zur Erzeugung zweier Impulsfolgen mit steuerbarem Tastverhältnis, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung eines Sägezahngenerators (!) einem ersten (2) und einem zweiten Trigger (3) und einer Spitzenwertgleichrichtung (4) zugeführt ist, deren Ausgangsspannung über einen Umkehrverstärker (5) den Ansprechpegel für die Trigger (2,3) bildet die durch Zuführung einer an einer Klemme (a) anliegenden Steuerspannung, welche dem ersten Trigger (2) und über einen Umkehrverstärker (6) dem zweiten Trigger (3) zugeführt ist, gesteuert werden.