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Ein Farb-Scanner wird bei der Reproduktion einer farbigen Vorlage
verwendet, um von der zu reproduzierenden Vorlage korrigierte Farbauszüge herzustellen.
Die Farbauszüge wiederum dienen zur Herstellung von Druckformen eines Farbsatzes
für den
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Mehrfarbendruck.
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Bei einem Farb-Scanner wird das von der farbigen Vorlage reflektierte
oder durchgelassene Licht im Abtastorgan in drei Teilstrahlen zerlegt, die je einem
Farbkanal zugeführt werden. Den Farbkanälen sind Farbfilter zur Farbtrennung und
optoelektronische Wandler zur Gewinnung von drei Farbsignalen zugeordnet, die die
Farbanteile der abgetasteten Bildpunkte repräsentieren, wobei die logarithmierten
Farbsignale den Farbdichten proportional sind.
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Die Farbsignale werden zwecks Farbkorrektur einem Farbrechner zugeführt,
an dessen Ausgängen drei korrigierte Farbauszugssignale zur Aufzeichnung derFarbauszüge
»Magenta«, »Cyan« und »Gelb« zur Verfügung stehen. Über einen Farbauszugsschalter
werden nacheinander die Farbauszugssignale angewählt und über eine Gradationsstufe
einer Schreiblampe zugeführt, deren Helligkeit durch das ausgewählte Farbauszugssignal
moduliert ist. Die Aufzeichnung der Farbauszüge erfolgt durch punkt- und zeilenweise
Belichtung eines Filmes durch die Schreiblampe. Der belichtete und entwickelte Film
ist der gewünschte Farbauszug.
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Auch bei einem Farb-Scanner müssen vor der Aufzeichnung der Farbauszüge
der Weißpegel und der Schwarzpegel individuell für jede zu reproduzierende Vorlage
eingestellt werden. Zur Einstellung der Farbsignal-Pegel des Weißpunktes und des
Schwarzpunktes sind beim herkömmlichen Farb-Scanner ebenfalls Potentiometer vorgesehen,
die sich aber in ihrer Wirkung ebenfalls beeinflussen und daher eine iterative Einstellung
notwendig machen.
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Beider Normierung der Farbsignale sind zwei Fälle zu unterscheiden:
a) die farbige Vorlage weist eine weiße und eine schwarze Bildstelle, also einen
Weißpunkt und einen Schwarzpunkt, auf.
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In diesem Fall müssen die durch Abtastung des Weißpunktes gewonnenen
Farbsignale aller Farbkanäle auf den Weißpegel und die durch Abtastung des Schwarzpunktes
erhaltenen Farbsignale auf den Schwarzpegel eingestellt werden.
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b) die farbige Bildvorlage weist keine weiße bzw.
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schwarze Bildstelle auf. In diesem Fall wird die hellste Bildstelle
zum »fixtiven Weißpunkt« und die dunkelste Bildstelle zum »fiktiven Schwarzpunkt«
gewählt. Die fiktiven Punkte unterscheiden sich dabei von einem echten Weißpunkt
oder Schwarzpunkt durch einen Farbstich.
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Soll dieser Farbstich bei der Reproduktion beseitigt werden, das
heißt, soll zum Beispiel die hellste farbige Bildstelle als rein weiße Bildstelle
wiedergegeben werden, müssen die bei Abtastung des fiktiven Weißpunktes gewonnenen
unterschiedlichen Farbsignale auf den Weißpegel und die bei Abtastung eines fiktiven
Schwarzpunktes erhaltenen Farbsignale auf den Schwarzpegel normiert werden, ein
Vorgang, der mit der unter Punkt a) genannten Aufgabe identisch ist.
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Zur Durchführung dieser Aufgaben muß die Bedienungsperson getrennt
für jeden Farbkanal mit Hilfe eines Spannungsmessers die Farbsignale ausmessen und
durch Verdrehen der Potentiometer den Abgleich vornehmen.
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Da sich die Potentiometer für den Abgleich auf den Weißpegel und
Schwarzpegel ebenfalls in ihrer Wirkung beeinflussen, müssen die vorgenommenen Einstellungen
mehrfach kontrolliert und gegebenenfalls korrigiert werden, was einen erheblichen
Zeitaufwand bedeutet.
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Für den rationelleren Einsatz eines Scanners ist es aber erforderlich,
daß die Einstellzeit für einen Reproduktionsprozeß gegenüber der eigentlichen Reproduktionszeit
möglichst klein ist. Kürzere Einstellzeiten können aber nur dann erreicht werden,
wenn möglichst viele Einstellungen automatisiert werden.
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Man hat versucht, die für den Pegelabgleich erforderlichen und von
Hand zu bedienenden Potentiometer durch Motor-Potentiometer zu ersetzen. Der Einsatz
dieser Motor-Potentiometer führt aber nicht zu dem gewünschten Erfolg, da die erreichte
Ausregelzeit wegen der geforderten großen Genauigkeit nicht wesentlich kürzer als
bei der herkömmlichen Methode ist.
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Die vorliegende Erfindung befaßt sich ausschließlich mit der Einstellung
der Farbsignal-Pegel des Weißpunktes.
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Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine Vorrichtung zum Herstellen von korrigierten Farbauszügen anzugeben, mit der
zwecks Vermeidung eines wiederholten Anfahrens des Weißpunktes bei der Eichung die
Farbsignal-Pegel des Weißpunktes vor der Reproduktion automatisch auf den Weißpegel
eingestellt werden, wodurch gleichzeitig eine Farbstichkompensation durchgeführt
wird. Dadurch wird die Gesamteinstellzeit für den Scanner wesentlich verkürzt und
der Bediener von routinemäßigen Arbeiten entlastet, so daß er sich mehr auf reprotechnische
Aufgaben wie z. B.
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auf die Farbkorrektur konzentrieren kann.
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Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 4 erläutert. Es zeigt Fig.
1 ein Blockschaltbild eines Farb-Scanners zur Herstellung korrigierter Farbauszüge
mit einer Schaltungsanordnung zur Einstellung der Farbsignal-Pegel des Weißpunktes,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Schaltung, Fig. 3 ein Anwendungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bei einem Weiß-Scanner, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel
für einen Vergleicher und einen Spannungsgenerator.
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Fig. 1 zeigt ein prinzipielles Blockschaltbild eines Farb-Scanners
mit der Schaltungsanordnung zur Einstellung der Farbsignal-Pegel des Weißpunktes.
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Auf einer rotierenden Abtasttrommel 1 ist eine zu reproduzierende
farbige Vorlage 2 aufgespannt, die von einem Lichtpunkt einer nicht dargestellten
Lichtquelle punkt- und zeilenweise abgetastet wird. Bei einer Aufsichts-Vorlage
gelangt das reflektierte und bei einer Durchsichts-Vorlage das durchgelassene Licht
in ein parallel zu der Abtasttrommel 1 entlanggeführtes Abtastorgan 3. In dem Abtastorgan
3 wird das empfangene Licht in drei Teilstrahlen zerlegt und den drei Farbkanälen
zugeführt. Jedem Farbkanal ist ein Farbfilter 4 zur Farbtrennung, ein Fotomultiplier
5 und ein Verstärker 6 zur optoelektronischen Wandlung der Farbanteile der abgetasteten
Bildpunkte in die Farbsignale »Rot« (R), »Grün« (G) und »Blau« (B) zugeordnet.
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Die den Verstärkungsgrad der Fotomultiplier 5 bestimmenden Betriebsspannungen
werden von einem Hochspannungsgenerator 7 erzeugt und über Leitungen 8 an die Fotomultiplier
5 geführt. Die Betriebs-
spannungen sind durch Steuersignale einstellbar,
die über Leitungen 9 an den Hochspannungsgenerator 7 gelangen. Durch die Steuersignale
kann somit der Pegel der Farbsignale geändert werden.
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Die Ausgänge des Abtastorgans 3, an denen die drei Farbsignale (R),
(G) und (B) zur Verfügung stehen, sind über Leitungen 10 mit einer Logarithmier-Stufe
11 zur Umformung der Farbsignale in der Farbdichte proportionale Werte verbunden.
Die Logarithmier-Stufe 11 ist an einen Farbrechner 12 zur Durchführung der Farbkorrektur
angeschlossen. An den Ausgängen des Farbrechners 12 erscheinen die drei korrigierten
Farbauszugssignale »Magenta« (Ma), »Cyan« (Cy) und »Gelb« (Ge). Die Farbauszugssignale
werden über Leitungen 13 einem Farbauszugs-Schalter 16 zugeführt. Mit dem Farbauszugsschalter
16 wird eines der Farbauszugssignale zur Aufzeichnung des entsprechenden Farbauszugs
angewählt. Im Ausführungsbeispiel ist das Farbauszugssignal »Cyan« über den Farbauszugs-Schalter
16 an eine Gradationsstufe 17 geführt, die über einen Endverstärker 18 mit einer
Schreiblampe 19 verbunden ist. Die Schreiblampe 19, deren Helligkeit durch das Farbauszugssignal
moduliert ist, bewegt sich axial an einer ebenfalls rotierenden Aufzeichnungstrommel
20 vorbei und belichtet den aufgespannten Film 21 punkt- und zeilenweise. Der belichtete
und entwikkelte Film ist der gewünschte Farbauszug.
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Wie in der Beschreibungseinleitung ausgeführt, erfolgt vor der Aufzeichnung
der Farbauszüge die Einstellung der Farbsignal-Pegel bei Abtastung eines echten
oder fiktiven Weißpunktes.
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Dazu ist eine Schaltungsanordnung 22 mit einem Vergleicher 25, einem
Spannungsgenerator 26 und einer Konstantspannungsquelle 28 vorgesehen.
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Als Einstellgrößen dienen die Farbsignale, die über die Leitung 10
und über einen Eingang 27 der Schaltung 22 dem Vergleicher 25 zugeführt werden.
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Zur Anhebung aller drei Farbsignale des Weißpunktes auf den Weißpegel
W im Falle eines echten Weißpunktes in der Vorlage oder zur Farbstichkompensation
im Falle eines fiktiven Weißpunktes liefert die Konstantspannungsquelle 28 einen
dem Weißpegel W entsprechenden Sollwert an den Vergleicher 25. Durch Vergleich der
Sollwerte für den Weißpegel W mit den Istwerten der Farbsignale des Weißpunktes
werden in dem Vergleicher 25 Spannungen erzeugt, die den Spannungsgenerator 26 steuern.
Der Spannungsgenerator 26 erzeugt den drei Farbkanälen zugeordnete Steuersignale,
die über den Stellausgang 30 der Schaltung 22 und über die Leitungen 9 dem als Stellglied
arbeitenden Hochspannungsgenerator 7 zugeführt werden. Die Steuersignale beeinflussen
ihrerseits die Betriebsspannungen bzw. die Verstärkungsgrade der Fotomultiplier
5.
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Der Einstellvorgang wird durch Betätigen einer Taste 31 eingeleitet,
die mit einem Befehlseingang 32 der Schaltung 22 in Verbindung steht.
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Nach dem Einstellvorgang und während der Reproduktion liefert der
Spannungsgenerator 26 konstante Steuersignale, so daß auch die Verstärkungsgrade
der Fotomultiplier konstant sind.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Steuersignale anstelle
der Hochspannungsgeneratoren 7 die Verstärker 6 ansteuern, um deren Verstärkungsgrad
zu beeinflussen.
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Der Erfindungsgedanke bleibt auch dann erhalten, wenn als Istwerte
die logarithmierten Farbsignale am Ausgang der Logarithmier-Stufe 11 oder die Farbsignale
am Ausgang des Farbrechners 12 verwendet werden.
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Der Übersichtlichkeit halber wurde in Fig. 1 ein vierter Fotomultiplier
zur Abtastung des Umfeldes der Vorlage nicht dargestellt. Es versteht sich von selbst,
daß dieser und weitere Fotomultiplier ebenfalls von der Schaltung 22 gesteuert werden
können.
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Fig. 2 zeigt ein ausführliches Ausführungsbeispiel für die Schaltung
22. Zum besseren Verständnis ist außerdem die Regelstrecke, bestehend aus den Hochspannungsgeneratoren
7 und dem Abtastorgan 3, mit den Fotomultiplier 5 und den Verstärker 6, dargestellt.
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Die Betriebsspannungen werden den Kathoden 35 der Fotomultiplier
5 von den Hochspannungsgeneratoren 7 zugeführt. Die Dynoden-Spannungsteiler sind
nicht gezeichnet. Die Anoden 36 der Fotomultiplier 5 stehen über Arbeitswiderstände
37 mit Massepotential in Verbindung. Die an den Arbeitswiderständen 37 abgegriffenen
Farbsignale werden in den Verstärkern 6 verstärkt und bilden die Istwerte.
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Die Wirkungsweise der Schaltung 22 ist folgende: Die Konstantspannungsquelle
28 ist mit den Sollwert-Eingängen 38 der Vergleicher 25 verbunden.
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Die Konstant-Spannungsquelle 28 liefert eine mit dem normierten Weißpegel
W identische Spannung als Sollwert an die Vergleicher 25. Die Istwert-Eingänge 39
der Vergleicher 25 stehen mit dem Eingang 27 der Schaltung 22 in Verbindung. Der
Eingang 27 ist während der Einstellung mit den Farbsignalen beaufschlagt, die entweder
durch Anfahren eines echten Weißpunktes mit dem Abtastorgan 3 oder bei einer Farbstichkompensation
durch Anfahren eines fiktiven Weißpunktes gebildet werden. Die Spannungsgeneratoren
26 werden bei Einstellbeginn durch Betätigen der Taste 31 eingeschaltet. Ist der
an einem der Vergleicher 25 anstehende Sollwert größer als der zugehörige Istwert,
liefert dieser Vergleicher 25 über eine der Leitungen 40 eine Spannung an den zugeordneten
Spannungsgenerator 26, der daraufhin ein Steuersignal mit monoton steigendem Spannungsverlauf
erzeugt. Ist aber der Sollwert kleiner als der Istwert, gibt der Spannungsgenerator
26 ein Steuersignal mit monoton abfallendem Spannungsverlauf ab. Diese Steuersignale
der Spannungsgeneratoren 26 beeinflussen die Verstärkungsgrade der Fotomultiplier
5 im gewünschten Sinne.
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Bei Gleichheit der an einem der Vergleicher 25 anliegenden Eingangswerte
wird der Spannungsgenerator 26 gestoppt und der gerade erreichte Spannungswert des
Steuersignals festgehalten.
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Fig. 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
bei einem Schwarz-Weiß-Scanner.
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Bei einem Schwarz-Weiß-Scanner ist auf die rotierende Abtasttrommel
1 eine zu reproduzierende schwarzweiße Vorlage 2 aufgespannt, die von einem Abtastorgan
3 zur Gewinnung eines Bildsignals punkt- und zeilenweise abgetastet wird. Das Abtastorgan
3 enthält lediglich einen Fotomultiplier 5 und einen Verstärker 6 zur optoelektronischen
Wandlung des von dem Abtastorgan 3 empfangenen Lichtes in das Bildsignal. Die Betriebsspannung
wird dem Fotomultiplier 5 ebenfalls von einem Hochspannungsgenerator 7 über eine
Leitung 8 zugeführt. Die Betriebsspannung ist durch ein Steuersignal für den Hochspannurigsgenerator
7 über eine Leitung 9 steu-
erbar. Das Bildsignal wird über eine
Leitung 10 und über eine Logarithmier-Stufe 11 der Gradationsstufe 17 zugeführt.
Das in der Gradationsstufe 17 modifizierte Bildsignal gelangt über den Endverstärker
18 auf die Schreiblampe 19, deren Helligkeit durch das modifizierte Bildsignal moduliert
wird. Die Schreiblampe 19 nimmt die punkt- und zeilenweise Aufzeichnung durch Belichten
des Filmes 21 vor, der auf die ebenfalls rotierende Aufzeichnungstrommel 20 aufgespannt
ist.
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Zum Abgleich des Weißpegels ist eine gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel vereinfachte Schaltung 22' vorgesehen.
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Dem Vergleicher 25 wird das Bildsignal über die Leitung 10 und über
den Eingang 27 zugeführt. Der Sollwert ist der Weißpegel W. Der Spannungsgenerator
26 liefert das Steuersignal über den Stell ausgang 30 der Schaltung 22' und über
die Leitung 9 an den Hochspannungsgenerator 7.
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Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Vergleicher 25 und den
Spannungsgenerator 26. Der Vergleicher 25 ist aus zwei Komparatoren 48 und 49 aufgebaut.
Der nicht invertierende Eingang des Komparators 48 und der invertierende Eingang
des Komparators 49 sind gemeinsam mit dem Istwert-Eingang 39 des Vergleichers 25
verbunden. Der invertierende Eingang des Komparators 48 ist mit dem Sollwert-Eingang
38 des Vergleichers 25 und über einen Widerstand 50 mit dem nicht invertierenden
Eingang des Komparators 49 verbunden, wobei dieser Eingang über einen weiteren Widerstand
51 an Massepotential gelegt ist.
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Das Verhältnis der Widerstände 50 und 51 legt einen Sollwert-Bereich
für den Vergleicher 25 fest.
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Die Komparatoren sind beispielsweise Bausteine vom Typ LM 311 der
Fa. National Semiconductors.
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Diese Bausteine liefern einen TTL-Ausgangspegel, so daß sie direkt
mit Logik-Schaltungen kombiniert werden können.
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Der Spannungsgenerator 26 besteht im wesentlichen aus einem Vorwärts-Rückwärts-Zähler
52, einem D/A-Wandler 53, einem Taktgenerator 54 und einer Steuerschaltung 55.
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Die Ausgänge der Komparatoren 48 und 49 des Vergleichers 25 sind
über UND-Tore 56 und 57 der Steuerschaltung 55 mit dem Vorwärts-Zähleingang 58 bzw.
mit dem Rückwärts-Zähleingang 59 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 52 verbunden.
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Die Datenausgänge 60 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 52 sind an die
Digitaleingänge 61 des D/A-Wandlers 53 angeschlossen, dessen Analogausgang den Ausgang
30 des Spannungsgenerators 26 bildet.
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An diesem Ausgang 30 erscheint ein dem Zählerstand des Vorwärts-Rückwärts-Zählers
52 proportionales Steuersignal, das durch Ein- und Auszählen von Takten einer Zähltaktfolge
in bzw. aus dem Vorwärts-Rückwärts-Zähler 52 beeinflußbar ist.
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Die Zähltaktfolge wird in dem Taktgenerator 54 erzeugt. Der Taktgenerator
54 steht über ein UND-Tor 63 und über die UND-Tore 56 und 57 der Steuerschaltung
55 mit dem Vorwärts-Zähleingang 58 beziehungsweise mit dem Rückwärts-Zähleingang
59 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 52 in Verbindung.
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In Abhängigkeit von den Ausgangspegeln der Komparatoren 48 und 49
gelangt die Zähltaktfolge entweder auf den Vorwärts-Zähleingang 58 oder auf den
Rückwärts-Zähleingang 59 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 52.
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Der Spannungsgenerator 26 wird durch Betätigen der Taste 31 eingeschaltet.
Dabei kippt ein RS-Flip-Flop 64 der Steuerschaltung 55, der Q-Ausgang des RS-Flip-Flop
64 gelangt in den H-Bereich und das UND-Tor 63 wird vorbereitet. Die Zähltaktfolge
kann dann auf die Zähleingänge des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 52 gelangen.
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Die Wirkungsweise von Vergleicher 25 und Spannungsgenerator 26 ist
folgende: Es möge zum Beispiel der Istwert kleiner als der Sollwert sein, dann liegt
der Ausgang des Komparators 49 im H-Bereich und der Ausgang des Komparators 48 im
L-Bereich. Das UND-Tor 57 ist vorbereitet und die Zähltaktfolge gelangt an den Vorwärts-Zähleingang
58 des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 52, womit der Zählerstand laufend erhöht wird
und das an dem Analogausgang 30 des D/A-Wandlers 53 anstehende Steuersignal monoton
ansteigt. Ist der Istwert gleich dem Sollwert, liegen die Ausgänge beider Komparatoren
48 und 49 im L-Bereich, und die UND-Tore 56 und 57 sind gesperrt. Der Zählerstand
des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 52 und damit auch der gerade erreichte Wert des Steuersignals
werden festgehalten.
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In diesem Zustand gelangen der Ausgang eines UND-Tores 65 der Steuerschaltung
55 und der R-Eingang des RS-Flip-Flop 64 in den L-Bereich. Das RS-Flip-Flop 64 wird
rückgesetzt und der Spannungsgenerator 26 abgeschaltet.
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Es wäre auch denkbar, anstelle des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 52
einen Vorwärts-Zähler zu verwenden. In diesem Falle müßte der Vorwärts-Zähler in
Abhängigkeit der Ausgangspegel der Komparatoren 48 und 49 gestartet und gestoppt
werden. Der Spannungsgenerator 26 könnte auch aus einem Sägezahnerzeuger bzw. Treppenspannungserzeuger
und einem nachgeschalteten Analogspeicher aufgebaut werden.