DE2715882C2

DE2715882C2 - Schaltung zum Erzeugen eines in der Impulsbreite modulierten Signals

Info

Publication number: DE2715882C2
Application number: DE2715882A
Authority: DE
Inventors: Johannes Cornelus Fransiscus Van Loon; Engbert Bernard Gerard Eindhoven Nijhof
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-04-20
Filing date: 1977-04-09
Publication date: 1985-02-28
Also published as: CH616788A5; NL7604119A; FR2349237A1; SE418242B; CA1123908A; SE7704372L; DE2715882A1; JPS639403B2; US4189669A; GB1578829A; FR2349237B1; JPS52128042A; ES457920A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Erzeugen eines in der Impulsbreite modulierten Signals

nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Unter einer in der Impulsbreite modulierten Trägerwelle ist hier ein rechteckiges Signal zu verstehen, wobei die Lage der ansteigenden oder der abfallenden Flanke oder dieser beiden Flanken sich in beiden Richtungen in bezug auf die unmodulierte Lage ändern kann.

Eine derartige Schaltung kann z. B. drei einen gegenseitigen Phasenunterschied von 120° aufweisende Signale erzeugen, deren Modulationstiefe als Funktion der Zeit eine Sinusform darstellt. Ein derartiges dreiphasiges Signal wird zur Steuerung über Halbleiterschalter aus einer Gleichspannungsquelle gespeister Drehstrommotoren verwendet. Die Frequenz der durch die Modulationstiefen als Funktion der Zeit dargestellten Sinusformen bestimmt dann die Drehzahl des Motors, und die mittlere Modulationstiefe bestimmt die effektiven Spannungen über den Motorphasen.

Schaltungen der genannten Art sind bekannt und beruhen im wesentlichen auf einer Kombination von analogen und digitalen Techniken. Ein bekanntes Verfahrenzurh Erhalten eines in der Impulsbreite modulierten Signals ist das Vergleichen einer Bezugssignalform mit einem hochfrequenten dreieckigen oder sägezahnförmigen Signal. Das Differenzsignal wird dann in ein logisches Signal umgewandelt

Aus der US-PS 37 53 155 ist ein derartiges Verfahren bekannt. Dabei wird eine bestimmte Zeit vor einem Bezugszeitpunkt ein Sägezahngenerator angelassen, dessen Ausgangssignal von einem durch ein Eingangssignal bestimmten Pegel an zunimmt. Die erhaltene impulsbreite wird dabei durch den Zeitabstand zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Ausgangsspannung des Sägezahngenerators einen bestimmten Pegel erreicht, und dem Bezugszeitpunkt bestimmt. Auf diese Weise ist die Impulsbreite stets der Amplitude eines Eingangssignals proportional.

Wenn als Eingangssignal ein sinusförmiges Signal gewählt wird, wird ein in der Impulsbreite moduliertes Signal erhalten, dessen Modulation als Funktion der Zeit sinusförmig ist, wobei die Amplitude und die Frequenz dieser Sinusform durch das genannte Eingangssignal bestimmt werden. Dadurch wird die Genauigkeit des Ausgangssignals durch das Eingangssignal bestimmt, und ist es notwendig, mit möglichst geringer Verzerrung ein Eingangssignal, z. B. eine Sinusform, mit einer durch das gewünschte Ausgangssignal bestimmten Amplitude und Frequenz zu erzeugen. Zum Beispiel zum Erzeugen dreier derartiger Signale, die einen gegenseitigen Phasenunterschied von 120° aufweisen, ist es erforderlich, drei stets einen gegenseitigen Phasenunterschied von 120° aufweisende Sinusformen bei verschiedenen Frequenzen und Amplituden zu erzeugen. Außerdem soll dann dafür gesorgt werden, daß Temperatur- und Speisespannungsänderungen und z. B. Drift den analogen Teil der Schaltung, der die Impulsbreite bestimmt, nahezu nicht beeinflussen.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Schaltung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die völlig digital aufgebaut werden kann, bei der die Modulationssignale nicht in Form eines analogen Spannungsreferenzsignals zugeführt werden müssen, sondern in welcher die Modulationsmustersignale in digitaler Form dem Modulator zugeleitet werden, und bei der die Frequenz sowie die Amplitude der in die Modulation aufgenommenen Signalform einfach und gegebenenfalls in gegenseitiger Unabhängigkeit bestimmt werden können.

Die Aufgabe wird bei einer Schaltung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Bei einer Vorrichtung nach der Erfindung ist die genannte Signalform durch das sequentielle Netzwerk bedingt, wodurch diese Signalform nicht mehr als analoges Signal zugeführt zu werden braucht. Dadurch wird der Einfluß von Verzerrungen der Modulationsmustersignale auf das modulierte Signal vermieden. Da der erste Zähler synchron mit einem ersten Taktsignal angelassen wird, ist die Wiederholungsfrequenz der modulierten Impulse, gleich wie die Wiederholungsfrequenz des Modulationsmusters, z. B. eine Sinusform, synchron mit diesem Taktsignal. Das modulierte Signal besteht aus einer Trägerwelle mit einer Impulsbreite, die durch die Frequenz des ersten Taktsignals bestimmt wird, und mit einer Modulation, deren Breite gleich einer Anzahl von

Zählschritten des ersten Zählers ist. Änderung der Frequenz des zweiten Taktsignals bei konstanter Frequenz des ersten Taktsignals führt also eine Änderung der absoluten Modulationstiefe oder aber der Amplitude der genannten Signalform herbei. Wird die Frequenz des zweiten Taktsignals konstant gehalten, so ist die absolute Modulationstiefe konstant, aber die relative Modulationstiefe ist der Frequenz des ersten Taktsignals und also der Wiederholungsfrequenz der genannten Signalform proportional, wodurch der effektive Spannungswert des in die Modulation aufgenommenen Signals der Wiederholungsfrequenz dieses Signals proportional ist, was z. B. bei Motorsteuerung eine gewünschte Eigenschaft ist.
Da die Schaltung nach der Erfindung völlig mit logischen Bausteinen aufgebaut werden kann, ist die Schaltung

IUi o^ci.tvapaiiiiuiiga- unu !(.iii^viaiuiaiiubiuugvii uitu l^iiii ui.3uiiutia UIICII^IIUUIIHI. nuuciucill ajliu Ulf.

Frequenz und die Amplitude der in die Modulation aufgenommenen Signalform einfach regelbar, weil dabei nur die Frequenz leicht zu erzeugender Taktsignale entscheidend ist.

Was den ersten Zähler anbelangt, ist es vorteilhaft, daß die Zählrichtung des ersten Zählers umschaltbar ist, derart, daß dieser Zähler von einer Anfangsstellung her vorwärtszählt und bei einer Höchststellung umgeschaltet wird und rückwärts zählt

Auf diese Weise wird eine symmetrische Reihe von Zählstellungen erzeugt, wodurch eine bestimmte positive und eine gleiche negative Modulation durch eine gleiche Zählstellung bestimmt werden können, wenn die Höchststellung als Nullmodulation gewählt wird. Dies ist vor allem günstig, wenn die genannte Signalform eine Symmetrie längs der Nullachse aufweist, so daß für die positive sowie für die negative Hälfte die gleiche Reihe von Zählstellur.gen dekodiert werden kann.

Wenn der erste Zähler ein Vorwärts/Rückwärtszähler ist, ist es vorteilhaft, daß am Zähleingang des ersten Zählers eine erste Gatterschaltung angeordnet ist, mit deren Hilfe der nächstfolgende Impuls an diesem Zähleingang unterdrückt wird, wenn der erste Zähler die Höchststellung erreicht hat

Auf diese Weise wird während zwei Zählschritte des ersten Zählers die Höchststellung aufrechterhalten, wodurch die Symmetrie der Reihe von Zählstellungen verbessert wird.

Bei Anwendungen, bei denen die Frequenz des ersten Taktsignals über einen großen Bereich geändert werden können muß, ist es vorteilhaft, daß die genannte Höchststellung eine feste Stellung des ersten Zählers ist, bei der der erste Zähler automatisch seine Zählrichtung wechselt und beim Erreichen der Anfangsstellung automatisch stoppt.

Durch diese Maßnahme kann die Anzahl von Zählschritten pro Zyklus des ersten Zählers auf ein Mindestmaß beschränkt werden, wodurch z. B. eine Mindestanzahl bistabiler Schaltungen benötigt wird.

Wenn die Frequenz des ersten Taktsignals zu hoch oder die Frequenz des zweiten Taktsignals zu niedrig wird, tritt Übermodulation auf, was bedeutet, daß ein Startimpuls auftritt, ehe der erste Zähler die Anfangsstellung wieder erreicht hat. Die Maßnahme, durch die dieses Problem gelöst wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine zweite Gatterschaltung zum Erzeugen von Startimpulsen enthält, die mit dem ersten Taktsignal to synchron sind und die den ersten Zähler jeweils starten, während diese Gatterschaltung weiter Setzimpulse erzeugt, die über 180° in bezug auf die Startimpulse in der Phase verschoben sind und den ersten Zähler in die Höchststellung zu Zeitpunkten versetzen, zu denen diese Setzimpulse auftreten, während der erste Zähler noch vorwärts zählt.

Was das sequentielle Netzwerk anbelangt, ist es vorteilhaft, daß dieses Netzwerk eine bistabile Schaltung enthält, die stets in derselben Stellung des ersten Zählers umgeschaltet wird, um eine Trägerwelle zu erzeugen.

Bei der Schaltung nach der Erfindung werden dann mit Hilfe der dritten Gatterschaltung jeweils parallel alle benötigten Modulationsimpulse erzeugt, die je eine durch die genannte Signalform bestimmte Breite aufweisen und sich je in wenigstens einer Richtung von der Zählstellung her erstrecken, in der die bistabile Schaltung umgeschaltet wird, sowie mit einem Modulator in einer durch die genannte Signalform bestimmten Reihenfolge die Trägerwelle mit jeweils einem der Modulationsimpulse moduliert. Auf diese Weise können Symmetrien der genannten Signalform optimal ausgenutzt werden. Die Anzahl verschiedener Modulationsstufen pro Periode der genannten Signalform wird im allgemeinen ja viel kleiner als die absolute Anzahl benötigter Modulationsstufen sein.

Im Zusammenhang mit der minimalen harmonischen Verzerrung der genannten Signalform ist es für das sequentielle Netzwerk günstig, daß der Modulator zum Modulieren der Trägerwelle sowohl an der ansteigenden als auch an der abfallenden Flanke eingerichtet ist.

Bei einer Schaltung nach der Erfindung, bei der alle benötigten Modulationsimpulse parallel erzeugt werden, ist es vorteilhaft, daß die genannte dritte Gatterschaltung alle benötigten Modulationsimpulse symmetrisch zu derjenigen Stellung des ersten Zählers erzeugt, in der die bistabile Schaltung umgeschaltet wird.

Infolge dieser Maßnahme kann ein bestimmter Modulationsimpuls sowohl für eine positive als auch für eine negative Modulation benutzt werden. Diese symmetrischen Modulationsimpulse können am einfachsten erzeugt werden, wenn die Zählstellung, in der die bistabile Schaltung umgeschaltet wird, die Höchststellung des ersten Zählers is*.

Bei einer Schaltung nach der Erfindung, bei der die genannte Signalform eine Sinusform ist, ist es vorteilhaft, daß der Modulator enthält: einen n-Zähler, dessen Zähleingang ein Zählsignal synchron mit dem ersten Taktsignal zugeführt wird, und dessen Ausgangssignal eine Frequenz aufweist, die sich wie η : 1 zu der Frequenz des Eingangssignals verhält; einen Sechszähler, dessen Eingang das Ausgangssignal des n-Zählers zugeführt wird, wobei ein Zählzyklus des Sechszählers einer Periode der genannten Sinusform entspricht; eine vierte Gatterschaltung, mit der auf dem Befehl des n-Zählers alle benötigten Modulationsimpulse für die ersten 60 Grade der Sinusform nacheinander als eine erste Impulsreihe an einen Ausgang weitergeleitet werden; eine fünfte Gatterschaltung, mit der auf dem Befehl des n-Zählers alle benötigten Modulationsimpulse für die zweiten 60 Grade der Sinusform nacheinander als eine zweite Impulsreihe an einen Ausgang weitergeleitet werden; eine sechste Gatterschaltung, mit der auf dem Befehl des n-Zählers alle benötigten Modulationsimpulse für die dritten 60 Grade der Sinusform nacheinander als eine dritte Impulsreihe an einen Ausgang weitergeleitet werden, wobei die drei auf diese Weise von der vierten, der fünften und der sechsten Gatterschaltung hervorgerufene erste, zweite und dritte Impulsreihe bei jedem Zählschritt des Sechszählers wiederholt werden; eine erste Modulatorschaltung, die nacheinander bei einem ersten, einem zweiten und einem dritten Zählschritt des Sechszählers die erste, zweite bzw. dritte Impulsreihe und die Trägerwelle einer ersten Modulationsgatterschaltung zuführt, die die Trägerwelle und die betreffenden Impulsreihen gemäß einer Und-Funktion verknüpft, und die nacheinander bei einer vierten, fünften und sechsten Zählstellung des Sechszählers die erste, zweite bzw. dritte Impulsreihe und die Trägerwelle einer zweiten Modulationsgatterschaltung zuführt, die die Trägerwelle und die Invertierten der betreffenden impuisreihen gemäß einer öder-Funktion verknüpft, sowie eine erste Ausgangsgatterschaltung, die Ausgangssignale der ersten und der zweiten Modulationsgatterschaltung gemäß einer Oder-Funktion verknüpft.

■ Dabei ist es zum Erzeugen dreier einen gegenseitigen Phasenunterschied von 120° aufweisender Signale, die in der Impulsbreite moduliert sind, weiter vorteilhaft, daß die Schaltung ferner enthält: eine zweite Modulatorschaltung, die nacheinander in der dritten, vierten und fünften Zählstellung des Sechszählers die erste, zweite bzw. dritte Impulsreihe und die Trägerwelle einer dritten Modulationsgatterschaltung zuführt, die die Trägerwelle und die betreffenden Impuisreihen gemäß einer Und-Funktion verknüpft, und die in nacheinander der sechsten, ersten und zweiten Zählstellung des Sechszählers die erste, zweite bzw. dritte Impulsreihe und die Trägerwelle einer vierten Modulationsgatterschaltung zuführt, die die Trägerwelle und die Invertierten der betreffenden Impulsreihen gemäß einer Oder-Funktion verknüpft; eine dritte Modulatorschaltung, die in nacheinander der fünften, der sechsten und der ersten Zählstellung des Sechszählers die erste, zweite bzw. dritte ¹ impulsreihe und die Trägerwelle einer fünften Modulationsgatterschaltung zuführt, die die Trägerwelle und die §5 ^betreffenden Impulsreihen gemäß einer Und-Funktion verknüpft, und die in nacheinander der zweiten, dritten "und vierten Zählstellung des Sechszählers die erste, zweite bzw. dritte Impulsreihe und die Trägerwelle einer sechsten Modulationsgatterschaltung zuführt, die die Trägerwelle und die invertierten der betreffenden imDuls-

reihen gemäß einer Oder-Funktion verknüpft; eine zweite Ausgangsgatterschaltung, die Ausgangssignale der dritten und der vierten Modulationsgatterschaltung gemäß einer Oder-Funktion verknüpft, sowie eine dritte Ausgangsgatterschaltung, die Ausgangssignale der fünften und der sechsten Modulationsgatterschaltung gemäß einer Oder-Funktion verknüpft.

Wenn eine Schaltung nach der Erfindung für Motorsteuerung mit Hilfe von Leistungsschaltern verwendet wird, entspricht die mittlere Frequenz, mit der diese Schalter geschaltet werden, der Trägerfrequenz. Diese Schaltfrequenz weist im Zusammenhang mit der Frequenzkennlinie des Motors einen Mindestwert (z. B. 660 Hz) und einen Höchstwert im Zusammenhang mit der maximalen Schaltgeschwindigkeit (z. B. 100 Hz) auf. Dies hat zur Folge, daß die Trägerfrequenz ebenfalls innerhalb eines entsprechenden Frequenzbereiches liegen muß. Die Motordrehzahl muß sich aber z. B. von 0,1 Hz bis zu 60 Hz und die damit gekoppelte Frequenz des ersten Taktsignals muß sich also über einen entsprechenden Frequenzbereich ändern können. Dies bedeutet, daß das Verhältnis zwischen der Trägerwellenfrequenz und der Wiederholungsfrequenz des Modulationsmusters, d. h. die eingestellte Motordrehzahl, in Schritten geändert werden können soll. Dazu ist die Schaltung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält: eine Schaltung, mit deren Hilfe synchron mit dem ersten Taktsignal Startimpulse für den ersten Zähler erzeugt werden, wobei das Verhältnis zwischen der Frequenz des ersten Taktsignals und der Wiederholungsfrequenz der Startimpulse 1 : a beträgt; eine Wählvorrichtung zur Einstellung des Faktors a,-einen ersten einstellbaren Teiler, der zwischen dem Eingang des ersten Zählers und dem Eingang für das zweite Taktsignal angeordnet ist, wobei dieser erste einstellbare Teiler das zweite Taktsignal durch einen Faktor b in der Frequenz teilt, sowie ein Steuerglied 7 zur Einstellung des Faktors b, derart, daß das Verhältnis b/a konstant ist.

Wenn der Faktor a um einen Faktor 1, 2, 4 bzw. 8 geändert werden kann, entspricht die Wiederholungsfrequenz der Startimpulse bei dem Höchstwert des Faktors a der Frequenz des Zählsignals für den n-Zähler, und wenn der n-Zähler z. B. ein Fünfzähler ist, ist das Verhältnis zwischen der Trägerfrequenz und der Wiederholungsfrequenz des Modulationsmusters, d.h. die Sinusform, gleich 15, 30, 60 bzw. 120. Da sich infolge der

Änderung der Trägerfrequenz um Faktoren 1,2,4 und 8 die Anzahl von Impulsen pro Periode des Modulationsmusters um Faktoren 1,2,4 und 8 ändert, soll sich die absolute Modulationstiefe auf umgekehrte Weise ändern, um den effektiven Spannungswert des Modulationsmusters konstant zu halten. Dies wird mit dem genannten ersten einstellbaren Teiler erzielt.

Ein zweites Verfahren zur Änderung des genannten Frequenzverhäitnisses, gegebenenfalls in Verbindung mit dem zuerst genannten Verfahren, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung einen zweiten einstellbaren Teiler mit einem Dividenden m enthält, von dem ein Ausgangssignal als Zählsignal dem n-Zähler zugeführt wird und der zwischen dem ersten Eingang und einer Schaltung zum Erzeugen von Startimpulsen für den ersten Zähler angeordnet ist, wobei der Dividend einstellbar ist und wobei die Anzahl von Zählschritten η des n-Zählers derart eingestellt werden kann, daß das Produkt nm konstant ist.

Dadurch, daß das Produkt nm konstant bleibt, bleibt die Wiederholungsfrequenz des Modulationsmusters stets ein gleicher Bruchteil der Frequenz des ersten Taktsignals; die Trägerfrequenz ändert sich aber proportional zu l/m. Wird das zweite Verfahren mit dem ersten Verfahren kombiniert und ist η von 5 auf 7 umschaltbar, so werden im genannten Beispiel auch die Verhältnisse 21,42.84 und 168 verwirklicht und sind acht verschiedene Frequenzverhältnisse möglich.

Es ist günstig, daß die Schaltung automatisch das richtige Frequenzverhältnis wählt. Dazu soll die Frequenz des ersten Taktsignals gemessen werden. Die Schaltung nach der Erfindung ist dazu dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung enthält: einen dritten Eingang zur Aufnahme eines dritten Taktsignals, einen Referenzzähler zum Zählen der impulse des dritten Taktsignals, eine Schaltung zum Ableiten eines periodischen Signals aus dem ersten Taktsignal zum Starten und Stoppen des Referenzzählers, wobei die Zähldauer des Referenzzählers durch die Frequenz des ersten Taktsignals bestimmt wird und wobei der Referenzzähler nach jeder Zählperiode zurückgesetzt wird, eine Gatterschaltung zum Auslesen des Standes des Referenzzählers jeweils am Ende einer Zählperiode des Referenzzählers, wobei die Gatterschaltung Stände des Referenzzählers innerhalb bestimmter Bereiche, die sich aneinander anschließen, detektiert, eine Speicherschaltung zur Speicherung des vcn der Gatterschaltung detektierten Bereiches, sowie eine Anordnung zur Steuerung der Gatterschaltung als Funktion der in der Speicherschaltung gespeicherten Information, derart, daß ein bestimmter Bereich, der von der Gitterschaltung detektiert wird, falls die in der Speicherschaltung gespeicherte Information diesem Bereich entspricht, zu beiden Seiten den entsprechenden Bereich, für den die Gatterschaltung empfindlich ist. falls die in der Speicherschaltung gespeicherte Information diesem Bereich nicht entspricht, überlappt.

Aus der in c'er Speichervorrichtung gespeicherten Information kann nun ein Signal zur Steuerung der unterschiedlichen einstellbaren Teiler und Zähler abgeleitet werden. Dadurch, daß in Abhängigkeit von der in der Speicherschaltung gespeicherten Information die Empfindlichkeit der Gatterschaltung auf die beschriebene Weise geändert wird, tritt eine Hysterese auf, wodurch vermieden wird, daß die Schaltung zwischen zwei benachbarten Frequenzverhältnissen schwingen kann.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Motorregelschaltung zur Illustrierung einer Anwendung der Schaltung nach der Erfindung,
F i g. 2 ein Zeitdiagramm mit einer Anzahl von Signalformen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1,

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Erzeugen einer Trägerwelle und zum Erzeugen von Modula- :tionsimpulsen für Modulation dieser Trägerwelle,

, F i g. 4 ein Zeitdiagramm mit einer Anzahl von Signalformen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 3,
Fig.5 ein Zeitdiagramm mit einigen Signalformen zur Erläuterung der Zweckmäßigkeit symmetrischer

Modulationsimpulse,

Fig.6 ein Zeitdiagramm mit einigen Signalformen zur Erläuterung des Übermodulationsproblems und der Lösung desselben,

F i g. 7 drei Sinusse zur Verdeutlichung unterschiedlicher Symmetrien, F i g. 8 ein Blockschaltbild des sequentiellen Netzwerks, F i g. 9 eine Tabelle mit unterschiedlichen relativen Impulsbreiten für eine sinusförmige Modulation, F i g. 10 eine Funktionstabelle, der die Vorrichtung 17 der Schaltung nach F i g. 8 entsprechen soll, F i g. 11 eine Tabelle mit verschiedenen Frequenzverhältnissen und entsprechenden Frequenzbereichen, F i g. 12 ein detaillierteres Blockschaltbild der Kombination der Schaltungen nach den F i g. 3 und 8,

F i g. 13 eine Tabelle mit verschiedenen in der Schaltung nach F i g. 12 auftretenden Frequenzen als Funktion des eingestellten Frequenzverhältnisses P,

F i g. 14 eine Tabelle entsprechend der Tabelle nach F i g. 9, für den Fall, daß der Zähler 19 ein Siebenzähler ist, F i g. 15 ein Blockschaltbild des das Frequenzverhältnis Psteuernden und bestimmenden Gliedes,

Fig. 16 eine Tabelle mit einer Anzahl von Grenzwerten für die Frequenzbereiche, die von dem Glied nach F i g. 15 unterschieden werden und bei denen eine Hysterese vorhanden ist, F i g. 17 eine graphische Darstellung des Hystereseeffekts,

F i g. 18 eine Wahrheitstabelle für die Steuersignale zur Steuerung der unterschiedlichen einstellbaren Zähler und Teiler,

F i g. 19 einen umschaltbaren 14/10-Teiler,

F i g. 20 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Teilers nach F i g. 19,

Fig.21 eine Schaltung zur Synchronisation des Ausgangssignals des Teilers nach Fig. 19 mit dem zweiten Taktsignal VCT,

F i g. 22 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 21,

F i g. 23 eine Schaltung zum Erzeugen von Start- und Setzimpulsen für den Vorwärts/Rückwärtszähler 16 und einigen Signalen für das Steuerglied 31 nach Fig. 15, F i g. 24 ein zu der Schaltung nach F i g. 23 gehöriges Zeitdiagramm, F i g. 25 eine zu der Vorrichtung 57 der F i g. 23 gehörige Funktionstabelle,

F i g. 26 eine Gatterschaltung zur Erläuterung des Verfahrens zur Verwirklichung der Funktionen nach der Tabelle der Fig. 25,

F i g. 27 den einstellbaren Zähler 34 der Schaltung nach F i g. 12, F i g. 27a eine zu der Vorrichtung 61 des Teilers nach F i g. 27 gehörige Funktionstabelle, F i g. 28 ein zu der Schaltung nach F i g. 27 gehöriges Zeitdiagramm, F i g. 29 den Vorwärts/Rückwärtszähler 16,

F i g. 30 ein zu der Schaltung nach F i g. 29 gehöriges Zeitdiagramm,

Fig.31 eine Gatterschaltung, mit deren Hilfe eine der Funktionen der Tabelle nach Fig.31a verwirklicht wird,

F i g. 31 a eine zu der Vorrichtung 18 der Schaltung nach F i g. 29 gehörige Funktionstabelle, F i g. 32 eine Schaltung zum Erzeugen des Signals VC₅ für die Schaltungen nach den F i g. 27 und 29, F i g. 33 eine Schaltung zum Erzeugen des Signals VC₄ für die Schaltungen nach den F i g. 27 und 29, F i g. 34 ein Detailschaltbild der Schaltung 62 der F i g. 27, F i g. 35 den umschaltbaren 5/7-Zähler 19,

F i g. 36 eine Funktionstabelle, nach der die Signale PCi, PC₂ und PC₃ für die Schaltung nach F i g. 38 erzeugt werden,

F i g. 37a eine Gatterschaltung zum Erzeugen des Signals PCi,

F i g. 37b eine Gatterscha'tung zum Erzeugen des Signals PC2, F i g. 37c eine Gatterschaltung zum Erzeugen des Signals PC₃,

F i g. 38 eine sequentielle Schaltung, mit deren Hilfe Modulationsimpulse für drei einen gegenseitigen Phasenunterschied von 120° aufweisende Signale in der richtigen Reihenfolge angebracht werden, und den Sechszähler 20,

F i g. 39 eine Wahrheits- und Funktionstabelle, die zu den Schaltungen nach den F i g. 38 und 40 gehört,

Ij F i g. 40 eine Schaltung, die die bistabile Schaltung zum Erzeugen der Trägerwelle und die Modulationsschaltung zum Modulieren dieser Trägerwelle enthält,

F i g. 41 ein Blockschaltbild des Referenzzählers 38 der Schaltung nach Fig, 15, F i g. 42 ein Detailschaltbild der Schaltungen 39 und 40 der F i g. 15 und F i g. 43 ein zu der Schaltung nach F i g. 42 gehöriges Diagramm.

Zur Illustrierung einer Anwendung einer Schaltung nach der Erfindung zeigt F i g. 1 die drei Wicklungen 1,2 und 3 eines Dreiphaseninduktionsmotors. Die Wicklung 1 ist einerseits über einen Schalter 3 mit einem Spei- - - sungsanschlußpunkt, an den eine Spannung + V_B angelegt ist, und über einen Schalter 4 mit einem anderen Speisungsanschlußpunkt, der hier geerdet ist, und andererseits über einen Schalter 5 mit der Spannung+ Vb und über einen Schalter 6 mit Erde verbunden. Die Wicklung 2 ist einerseits mit dem Verbindungspunkt der Schalter und 6 und andererseits über einen Schalter 7 mit der Spannung + V₈ und über einen Schalter 8 mit Erde verbunden. Die Wicklung 3 ist einerseits mit dem Verbindungspunkt der Schalter 7 und 8 und andererseits mit 'dem Verbindungspunkt der Schalter 3 und 4 verbunden. Die Schalter 3, 4, 5, 6, 7 und 8 werden aus Quellen ., gesteuert, die Steuersignale R, R, Y, Ϋ, B bzw. B führen, was in dieser Figur mit gestrichelten Pfeilen symbolisch ,^angedeutet ist

Werden die Steuersignale als logische Signale betrachtet wobei eine logische »1« den geschlossenen Zustand "des entsprechenden Schalters und eine logische »0« den geöffneten Zustand darstellt, so sind die Steuersignale R, rund ßdie Inversen der Steuersignale R, Y bzw. B. Dadurch führt jeder Verbindungspunkt zwischen zwei

zueinander gehörigen Schaltern stets die Spannung + V_n oder ist mit Erde verbunden. Für die Spannungen Vi, Vj bzw. V3 über den Wicklungen l,2bzw.3giltdann:

V₁= (R- Y)- Vs

V₂ = (Y-BJ- V_B (1)

V₃ = (B-R). Vg.

Stets soll sichergestellt werden, daß zwei entsprechende Schalter nicht gleichzeitig geschlossen sein können, um Kurzschluß der Speisespannung zu vermeiden.

in Die Schalter 3,4,5,6,7 und S sind in F i g. 1 symbolisch dargestellt und werden in der Praxis z. B. Thyristoren oder Transistoren sein.

Fig.2 zeigt eine Anzahl von Spannungsformen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 1. Von diesen Spannungsformen zeigt F i g. 2a eine rechteckförmige Trägerwelle, die durch die logischen Pegel »0« und »1« dargestellt ist Nach Fi g.2b ist diese Trägerwelle in der Impulsbreite moduliert, wobei die Modulation einen Verlauf gleich dem Amplitudenverlauf eines Sinus aufweist

F i g. 2c und 2d zeigen dieselbe modulierte Trägerwelle über 120° bzw. 240° verschoben, wobei diese Phasenverschiebung auf die Phase des in die Modulation aufgenommenen »Sinus« bezogen ist

Wenn die drei gezeigten modulierten Trägerwellen die Steuersignale R, Yund B sind, weisen die Spannungen V₁, V2 und V3 über den Wicklungen 1, 2 bzw. 3 nach der im Ausdruck (1) dargestellten Beziehung die in den Fig.2e, 2f bzw. 2g dargestellten Formen auf. Dabei sei bemerkt, daß die Trägerwelle (Fig. 2a) in diesen Spannungsformen nicht vorkommt und daß diese Spannungsformen lediglich die Modulationen enthalten.

Da die Wicklungen 1, 2 und 3 des Motors einen Tiefpaß bilden, werden die Ströme durch die Wicklungen, wenn die Trägerfrequenz genügend hoch ist, einen Verlauf gleich dem Impulsbreitenverlauf der Spannungen Vi, V? bzw. V₃ aufweisen und also drei einen gegenseitigen Phasenunterschied von 120° aufweisende sinusförmige Ströme sein. Diese Ströme, befreit von der Welligkeit infolge höherer Harmonischer, sind in den F i g. 2h, 2i bzw. 2j dargestellt.

In Fig. 2k ist eine Trägerwelle mit einer Frequenz gleich der Hälfte der Frequenz der in Fig. 2a gezeigten Trägerwelle dargestellt. Wird diese Trägerwelle mit derselben absoluten Modulation wie die Trägerwelle nach F i g. 2a moduliert, so werden wieder drei Steuersignale R. Yund B erhalten, von denen die Steuersignale R und Y in F i g. 21 bzw. 2m dargestellt sind. Für z. B. die Spannung Vi über der Wicklung 1 wird dann eine in F i g. 2n dargestellte Form erhalten. Es stellt sich heraus, daß die Spannungsimpulse, aus denen die Spannungen Vi, Vj und V₃ aufgebaut sind, die gleiche Breite wie diese Spannung aufweisen, wenn bei deren Aufbau von einer Trägerwelle mit einer anderen Frequenz ausgegangen wird, wobei dann diese Spannungsimpulse aber eine andere Wiederholungsfrequenz aufweisen. Dadurch ist die »Spannung« des Sinus der Frequenz proportional, wodurch der Fluß im Motorfrequenz unabhängig wird, was eine gewünschte Eigenschaft ist.

Eine andere gewünschte Eigenschaft ist eine möglichst geringe harmonische Verzerrung der Motorströme. Es stellt sich heraus, daß Modulation einer Trägerwelle an beiden Flanken in dieser Hinsicht viel vorteilhafter als Modulation an nur einer der beiden Flanken ist.
F i g. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Erzeugen einer Trägerwelle und zum Erzeugen von Modulationsimpulsen für die Modulation dieser Trägerwelle, wobei die Breiten der Modulationsimpulse unabhängig von der Trägerfrequenz gewählt werden können, und wobei sowohl an der ansteigenden als auch an der abfallenden Flanke der Trägerwelle Modulationsimpulse erzeugt werden. Die Schaltung enthält eine Vorrichtung 15 zum Erzeugen von Startimpulsen und Setzimpulsen synchron mit einem von einer Quelle FCTherrührenden Rechtecksignal. Diese Start- und Setzimpulse werden über Verbindungen 12 und 13 einem Vorwärts/ Rückwärtszähler 16 zugeführt, der die Impulse einer Quelle VCTzählt, und zwar derart, daß der Zähler zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Startimpuls erscheint, startet und nach dem Erreichen einer bestimmten Zählstellung in der umgekehrten Richtung zurückzählt und dann in Erwartung eines neuen Startimpulses stoppt. Das (logische) Ausgangssignal an einem Ausgang 14 des Vorwärts/Rückwärtszählers 16 wird einer Vorrichtung 17 zum Erzeugen einer Trägerwelle synchron, aber über eine gewisse Zeit verzögert, mit den Startimpulsen (und also synchron mit dem Signal FCT)zugeführt, z. B. dadurch, daß ein Flipflop zu den Zeitpunkten angesteuert wird, zu denen der Vorwärts/Rückwärtszähler 16 sich in seiner höchsten Stellung befindet. Das Ausgangssignal am Ausgang 14 wird ebenfalls einer Vorrichtung zum Erzeugen von Modulationsimpulsen zugeführt, z. B. dadurch, daß mit Hilfe einer Gatterschaltung eine bestimmte Stellung des Vorwärts/Rückwärtszählers 16 delektiert und in dieser Stellung ein Flipflop angesteuert wird, wodurch Impulse symmetrisch um die Flanken der Trägerwelle auftreten, deren Breite durch diese Stellung des Zählers und somit durch die Frequenz des Signals VCTbestimmt wird.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach F i g. 3 wird anhand der F i g. 4 erläutert. Darin zeigt F i g. 4a das Signal FCTaIs ein rechteckiges Signal mit logischen Pegeln »0« und »1«. Die Vorrichtung 15 erzeugt daraus die Startimpulse, z. B. dadurch, daß mittels einer Gatterschaltung jeder zweite Impuls durchgelassen wird. Es ist selbstverständlich auch möglich, z. B. jeden vierten Impuls, jeden achten Impuls usw. zu wählen. Außerdem werden Setzimpulse auf gleiche Weise, aber gegen die Startimpulse über 180° in der Phase verschoben, erzeugt.

Die Start- und Setzimpulse werden in Fig.4b bzw. 4c dargestellt. Fig. 4d zeigt ein Signal VCT mit einer Frequenz, die viel größer als die der Startimpulse ist.

Zu dem Zeitpunkt ii bei der ansteigenden Flanke eines Startimpulses wird der Vorwärts/Rückwärtszähler 16 gestartet, wobei an dessen Ausgang 14 der Zählerstand z. B. in einem binären Code erscheint. Dieses Ausgangssignal ist symbolisch in F i g. 4e als eine gestufte Kurve dargestellt, deren Höhe den Zählerstand angibt. In diesem Falle ist ein Sechzehnzähler mit als höchster Stellung also einem Code für die Zahl »15« gewählt. Beim Erreichen dieser Zahl »15« wird die Zählrichtung des Zählers automatisch umgekehrt und zählt der Zähler zu seiner

Ausgangsstellung (einem logischen Code für die Zahl »0«) zurück. Bei der ansteigenden Flanke eines nächstfolgenden Startimpulses (zu dem Zeitpunkt /₈) wird dieser Zyklus wiederholt.

Die Vorrichtung 17 spricht auf die Zählstellungen »15« an und erzeugt auf diese Weise eine Trägerwelle, die in Fig.4f dargestellt ist Die Flanken dieser Trägerwelle fallen mit der Mitte zwischen zwei Zählstellungen »15« zusammen, wodurch diese Trägerwelle in bezug auf ihre Frequenz mit dem Signal FCTsynchron ist

F i g. 4g und 4h zeigen t iodulationsimpulse, die auftreten, wenn eine Gatterschaltung auf Zählstellungen »11« anspricht, sowie Modulationsimpulse, die auftreten, wenn eine Gatterschaltung auf Zählstellungen »8« anspricht. Die Breiten dieser Modulationsimpulse sind dann 10 bzw. 16 Zählschritte, so daß die Breiten der Modulationsimpulse durch die Frequenz des Signals VCTbestimmt werden.

Dabei sei bemerkt, daß es erwünscht ist, daß die Höchststellung des Zählers während zweier Zählschritte vorhanden ist, was dadurch erzielt werden kann, daß beim Erreichen dieser Höchststellung mit Hilfe einer Gatterschaltung der nächstfolgende Impuls des Signals VCT unterdrückt wird. Dies ist daher wünschenswert, weil logische Schaltungen ihren Zustand bei den Flanken von Impulsen ändern, so daß das die Trägerwelle erzeugende Flipflop genau in der Mitte eines Zählzyklus seine Lage ändern kann. Dies sind die Zeitpunkte U und in in F i g. 4. Durch diese Maßnahme werden die Modulationsimpulse symmetrisch um die Flanken der Trägerwelle erzeugt

Aus der Form des zu erhaltenden Signals, wie an Hand der F i g. 2 beschrieben, geht hervor, daß die Impulse der Trägerwelle während der positiven Periode des »Sinus« verbreitert und während der negativen Periode verschmälert werden sollen. Dies kann dadurch erfolgen, daß während der positiven Periode die Trägerwelle und die Modulationsimpulse einem Oder-Gatter und während der negativen Periode die Trägerwelle und die Inversen der Modulationsimpulse einem Und-Gatter zugeführt werden. Die Tatsache, daß sowohl während der negativen als auch während der positiven Periode des »Sinus« dieselbe Modulationsimpulsreihe benutzt werden kann, ist darauf zurückzuführen, daß mit einer Vorrichtung nach der Erfindung die erzeugten Modulationsimpulse symmetrisch um die Flanken der Trägerwelle liegen. Dies kann an Hand der F i g. 5 verdeutlicht werden, wobei F i g. 5a eine Trägerwelle und F i g. 5b eine bestimmte Reihe von Modulationsimpulsen zeigt. Wenn diese beiden Signale einem Oder-Gatter zugeführt werden, wird das in F i g. 5c dargestellte Signal erhalten, wobei die Trägerwellenimpulse verbreitert sind, während, wenn das Signal nach F i g. 5a zusammen mit der Inversen des Signals nach F i g. 5b einem Und-Gatter zugeführt wird, das in F i g. 5d dargestellte Signal erhalten wird, wobei die Trägerwelleriimpulse verschmälert sind.

Bei der Beschreibung an Hand der Fig.4 wurde von einem Vorwärts/Rückwärtszähler 16 mit einer festen Anzahl von Zählschritten ausgegangen. Grundsätzlich kann von einem Vorwärts/Rückwärtszähler mit einer veränderlichen Anzahl von Zählschritten ausgegangen werden, z. B. dadurch, daß die Zählrichtung genau halbwegs zwischen zwei Startimpulsen umgekehrt wird. Dadurch beginnt der Zähler jeweils sofort nach dem Rückwärtszählen wieder vorwärtszuzählen. Ein sich dabei ergebender Nachteil ist u. a., daß für den Zähler eine Vielzahl von Zweiteilern benötigt wird. Eine andere Möglichkeit ist, einen Zähler anzuwenden, der nur in einer Richtung zählt und der jeweils nach dem Erreichen der höchsten Zählstellung in seine Anfangsstellung zurückgesetzt wird. Für die Erzeugung der Trägerwelle kann dabei von einei mittleren Zählstellung ausgegangen werden. Auch diese Lösung ist im Vergleich zu der zuerst genannten Lösung nicht attraktiv, wenn Übermodulation gestattet werden soll. Bei der zuerst genannten Lösung erweist es sich als besonders einfach, die sich bei Libermodulation ergebenden Probleme zu lösen, was an Hand der F i g. 6 auseinandergesetzt werden wird.

Fig. 6a zeigt das Signal FCT. dessen Frequenz zu dem Zeitpunkt ti verdoppelt wird; Fig. 6b die daraus abgeleiteten Startimpulse für den Vorwärts/Rückwärtszähler 16 und F i g. 6c die daraus abgeleiteten Setzimpulse. F i g. 6d zeigt symbolisch das Ausgangssignal des Zählers 16, wenn keine zusätzliche Maßnahmen zur Lösung der sich bei Übermodulation ergebenden Probleme getroffen sind, und F i g. 6e das Ausgangssignal, wenn wohl derartige Maßnahmen getroffen sind. Bei der ansteigenden Flanke eines Startimpulses (Zeitpunkt ii) wird der Zähler gestartet und erreicht nach einem ganzen Zählzyklus wieder seine Anfangsstellung zu dem Zeitpunkt U noch bevor ein nächster Startimpuls zum Zeitpunkt /5 auftritt. Narh der Frequenzverdopplung folgen jedoch die Startimpulse derart schnell aufeinander, daß zwischen zwei Startimpulsen kein vollständiger Zählzyklus durchgeführt werden kann. Das dann erhaltene Zählmuster zeigt F i g. 6d nach dem Zeitpunkt fg. Wird mit diesem Zähimuster eine Trägerwelle erzeugt, so weist diese nicht mehr eine konstante Impulsdauer auf. Außerdem werden sich bestimmte Modulationsimpulsbreiten zum einen Zeitpunkt wohl und zum anderen Zeitpunkt nicht überlappen.

Die Maßnahme, durch die trotz einer Übermodulation dennoch ein regelmäßiges Zählmuster erhalten wird, besteht darin, daß d^r Zähler 16 in seine Höchststellung (die Stellung »15«) zu dem Zeitpunkt gesetzt wird, zu dem ein Setzimpuls auftritt, während der Zähler in der ersten Hälfte eines Zählzyklus zählt. Dies ist in F i g. 6e veranschaulicht, in der zu dem Zeitpunkt fo ein Setzimpuls auftritt, während der Zähler seine Höchststellung noch nicht erreicht hat. In diesem Beispiel entspricht nach dem Zeitpunkt t? die Widerholungsfrequenz der Startimpulse zwanzig Zählschritten. Nachdem zu dem Zeitpunkt h der Zähler in seine Höchststellung gesetzt worden ist, zählt dieser zehn Schritte rückwärts, wonach der nächste Startimpuls auftritt und wieder zehn Schritte vorwärts gezählt wird. Zu diesem Zeitpunkt /n tritt der nächste Setzimpuls auf, aber befindet sich der Zähler bereits in seiner Höchststellung und beginnt rückwärts zu zählen. Nun wird wieder ein regelmäßiges Zählmuster erhalten, wobei die zu erzeugende Trägerwelle regelmäßig ist und wobei Modulationsimpulse, die sich überlappen (infolge der Tatsache, daß sie breiter als zwanzig Zählschritte sind) sich stets überlappen.

Bei der Schaltung nach F i g. 3 wurde davon ausgegangen, daß die Trägerwelle und die Modulationsimpulse gesondert erzeugt und dann mittels Gatterschaltungen zusammengefügt werden. Grundsätzlich ist es möglich, die modulierte Trägerwelle unmittelbar zu erzeugen, z. B. dadurch, daß mit Hilfe einer sequentiellen Speicherschaltung zu dem richtigen Zeitpunkt ein Flipflop umgeschaltet wird, also daß z. B. statt die Signale nach den F i g. 4f und 4g einem Oder-Gatter zuzuführen, ein Flipflop zu den Zeitpunkten h und Λ2 umgeschaltet wird.

Man hat jedoch ein System ausgewählt, bei dem die Trägerwelle und al!e benötigten Modulationsimpulse parallel erzeugt werden; dieses System wird noch näher erläutert Statt der vorgenannten Alternative ist es aber grundsätzlich auch möglich, zu jedem Zeitpunkt nur den zu diesem Zeitpunkt benötigten Modulationsimpuls zu erzeugen.

Weil jedoch drei Signale zusammengesetzt werden sollen, die nur in bezug auf ihre Phase verschieden sind, und weil diese Signale eine Anzahl von Symmetrien besitzen, erweist sich das gewählte System als das günstigste in bezug auf die Anzahl benötigter Gatter. Bei beiden vorgenannten Alternativen müßte ζ. B. ein großer Teil des Systems dreifach ausgeführt werden.

Da alle benötigten Modulationsimpulse und die Trägerwelle parallel erzeugt werden, müssen die drei ge-

wünschten Ausgangssignale daraus zusammengesetzt werden. Dabei wird von den drei sinusförmigen Signalen ausgegangen, die in die in der Impulsbreite modulierten Signale aufgenommen sind (siehe F i g. 2). Unter dem Ausdruck »Sinus« ist hier die vorgenannte Modulation zu verstehen. In F i g. 7 werden drei einen gegenseitigen Phasenunterschied von 120° aufweisende »Sinusse« dargestellt (F i g. 7a, 7b und 7c), wobei die Achsen in Stücke von 60° geteilt sind, die mit I bis VI bezeichnet sind. Dabei sind entsprechende Teile der drei »Sinusse« mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Unter diesen drei »Sinussen« ist in F i g. 7d eine Achse dargestellt, mit deren Hilfe jedes Stück in fünf gleiche Teile von i 2° unterteilt ist.

Aus der Figur geht hervor, daß eine Anzahl von Symmetrien vorhanden sind; das Stück I ist spiegelsymmetrisch zu dem Stück 111; das Stück II ist symmetrisch um 90°, und die Stücke IV, V und VI sind in bezug auf die Amplitude gleich den Stücken I, Π und III, aber haben verschiedene Vorzeichen. Für die letzten drei Stücke können dieselben Modulationsimpulse wie für die ersten drei Stücke verwendet werden, wenn die an Hand der Fig.5 beschriebene Modulationstechnik benutzt wird. Im Ganzen ist jeder »Sinus« auf diese Weise in 30 Stellungen unterteilt.

Pro Stellung kann die Breite vvdes in der Stellung benötigten Modulationsimpulses dadurch ermittelt werden, daß diese Breite auf ein Integral des Sinus über einen Winkel von 12° um diese Stellungen bezogen wird. Auf ganze Zahlen abgerundet (weil die Breiten auf eine Anzahl von Zählschritten des Zählers 16 bezogen werden) werden, dann z. B. die Impulsbreiten gefunden, die in der in F i g. 9 dargestellten Tabelle erwähnt sind. Darin entsprechen die drei Spalten den Stücken I, II und III und die fünf Reihen den Stellungen 1 bis 5.

Aus dieser Tabelle geht hervor, daß insgesamt sechs Modulationsinpulse mit verschiedenen Breiten erzeugt werden müssen. Die Tabelle soll dann in die Logik eingebaut werden, um in jeder Stellung den innerhalb dieser Stellung fallenden Flanken der Trägerwelle den richtigen Modulationsimpuls zuzuführen.

Fig.8 zeigt das Blockschaltbild einer Schaltung mit der obengenannten Funktion. Dem Ausgang 9 der Vorrichtung 15 (F i g. 3) kann das Signal FCToder ein Signal, das nach Teilung des Signals FC7"durch eine feste Zahl erhalten ist, entnommen werden. Dieses Signal wird einem Fünfzähler 19 zugeführt, dessen Ausgangssignal einem Sechszähler 20 zugefüh.-t wird. Das Ausgangssignal des Sechszählers 20 ist eine Anzeige für die Stücke I bis VI und das Ausgangssigna! des Fünfzählers eine Anzeige für die Stellungen 1 bis 5. Diese Ausgangssignale werden einem Modulator 21 zugeführt, von dem ein Eingang 10 mit dem Ausgang 10 der Vorrichtung 17 zum Erzeugen der Trägerwelle verbunden ist und von dem Eingänge 11 (sechsfach) mit Ausgängen 11 der Vorrichtung 18 zurr, Erzeugen der Modulationsimpulse verbunden sind. Den Ausgängen 22,23 und 24 können nun drei einen gegenseitigen Phasenunierschied von 120° aufweisende und in der Impulsbreite modulierte Signale (entsprechend den in F i g. 2b, 2c und 2d dargestellten Signalen) entnommen werden. Die Vorrichtung 17 soll die mit Hilfe der Tabelle nach F i g. 10 dargestellte Funktion erfüllen, die einfach mit logischen Gattern verwirklicht werden kann und die noch näher erläutert werden wird.

In der Tabelle der F i g. 10 entsprechen die Spalten den Stellungen des Sechszählers 20, die dezimal mit 1 bis 6 numeriert sind (tatsächlich ein 3-Bit-Binärsystem) und entsprechen die Reihen den Stellungen des Fünfzählers 19, dezimal mit 1 bis 5 numeriert (tatsächlich auch ein 3-Bit-Dezimalsystem). Diese Reihen sind dreimal (A, B und C) für die drei Ausgangssignale an den Ausgängen 22, 23 und 24 wiederholt. An den Kreuzungspunkten der Spalten und der Reihen sind die logischen Funktionen der Veränderlichen angegeben, die in diesen Stellungen des Fünf- und des Sechszählers an die betreffenden Ausgänge weitergeleitet werden müssen. Diese Funktionen sind die an Hand der Fig. 5 beschriebenen Modulationsfunktionen. Dabei symbolisiert Cdie Trägerwelle und symbolisieren w_it w_b, w«, wu, iv^und μί₄ die Modulationsimpulse mit den respektiven relativen Breiten 3,6,8,11, 12 und 14 (siehe Fig. 9). Das Zeichen » + « deutet eine Oder-Funktion und das Zeichen »■« eine Und-Funktion an. Die Stellungen in der Tabelle werden infolge der Tatsache, daß der Sechszähler 20 dem Fünfzähler 19 nachgeordnet ist, Spalte für Spalte von oben nach unten und von links nach rechts durchlaufen. In der Stellung 2 des Fünfzählers und der Stellung 3 des Sechszählers z. B. werden die Trägerwelle und der Modulationsimpuls mit der relativen Breite »8« über eine Oder-Funktion an den Ausgang 22, die Trägerwelle und ein Modulationsimpuls mit einer relativen Breite »3« über eine Oder-Funktion an den Ausgang 23 und die Trägerwelle und der invertierte Modulationsimpuls mit einer relativen Breite »14« über eine Und-Funktion an den Ausgang 24 weitergeleitet.

Um die Phasenreihenordnung der drei Signale umzukehren, damit die Drehrichtung eines Motors invertiert werden kann, kann in die Vorrichtung 21 ein Kreuzschalter, der mit Hilfe logischer Gatter ausgeführt ist, aufgenommen werden, der die Signale an z. B. den Ausgängen 23 und 24 gegenseitig verwechselt.

Aus obenstehendem geht hervor, daß die Periode der Ausgangssignale ein festes Vielfaches der Frequenz des Signals FCTist, so daß mit Hilfe der Frequenz des Signals FCTdie Drehzahl des zu steuernden Motors geregelt werden kann. Über die Vorrichtung 15 (F i g. 3) ist auch die erzeugte Trägerwelle in bezug auf ihre Frequenz mit der Frequenz des Signals FCTgekoppelt. Die Frequenz der Trägerwelle bestimmt aber die Frequenz, mit der die Schalter 3 bis 7 (F i g. 1) geschaltet werden. Damit die Schaltfrequenz durch die Motorimpedanz in genügendem Maße weggefiltert werden können muß, soll diese mindestens z. B. 660 Hz sein, und weil Leistungsschalter, wie Thyristoren, eine maximale Schaltfrequenz aufweisen, soll diese Schaltfrequenz maximal z. B. 1000 Hz sein, so

daß die Frequenz der Trägerwelle zwischen z.B. 660 Hz und 1000Hz liegen soll. Die Motordrehzahl muß dagegen zwischen z. B. 0,1 Hz und '60 Hz geändert werden können, so daß eine feste Kopplung zwischen der Frequenz des Signals FCTund der Frequenz der Trägerwelle (durch die Frequenz der genannten Startimpulse bestimmt) nicht möglich ist: Es sollen veränderliche Teiler eingebaut werden, wodurch das Verhältnis zwischen der Trägerfrequenz und der Frequenz des FCT-Signals in Schritten veränderbar ist. Bei einer praktischen Ausführungsform sind die in der Tabelle nach Fig. 11 angegebenen Frequenzverhältnisse gewählt Darin gibt die erste Spalte feine Anzeige über &as Frequenzverhältnis (Pi bis Ps), die zweite Spalte die Frequenz f₀ des im Ausgangssignal modulierten »Sinus«, die dritte Spalte die zugehörige Trägerfrequenz Λ- und die vierte Spalte das Verhältnis fcJfa zwischen den beiden letzteren Frequenzen an.

Aus den gewählten Frequenzverhältnissen geht nervor, daß das Verhältnis zwischen der Periode des Ausgangssignais und der Periode der Trägerwelle bei den niedrigsten zwei Verhältnissen ungerade ist, was sich in bezug auf die harmonische Verzerrung als vorteilhaft erweist. Außerdem stellt sich heraus, daß sich die Frequenzbereiche des Ausgangssignals bei den verschiedenen Frequenzverhältnissen teilweise überlappen, was eine Hysterese herbeiführt, wodurch keine Schwingungen zwischen benachbarten Frequenzverhältnissen auftreten können.

Ein Verfahren zum Erhalten der verschiedenen Frequenzverhäknisse P\ bis Ps wird an Hand der F i g. 12 näher erläutert. Diese Figur zeigt eine Vorrichtung, die eine Erweiterung einer Kombination der Vorrichtungen nach dpn F i g. 3 und 8 ist.

Das Signal FCTwird einem Teiler 25 zupeführt, der durch 14 oder 10 teilt und dazu von einem Steuerglied 31 gesteuert wird. Das Ausgangssignal dieses Teilers wird über den Punkt 26 einem Zweiteiler 28 zugeführt, dessen Ausgangssignal über den Punkt 27 einem Zweiteiler 29 zugeführt wird. Das Ausgangssignal dieses Zweiteilers 29 wird über den Punkt 33 einem Zweiteiler 32 zugeführt, dessen Ausgangssignal über den Punkt 9 dem Zähler 19 zugeführt wird, der nun bis 5 oder 7 zählt und dazu von dem Steuerglied 31 derart gesteuert wird, daß der Dividend 5 bzw. 7 ist, wenn der Dividend des Teilers 25 14 bzw. 10 ist. Auf diese Weise ist der Gesamtdividend des Kreises 25,28,29,32,19 konstant. Dem Zähler 19 schließt sich der Sechszähler 20 an.

Von den Punkten 26,27,33 und 9 führen Signale zu einer Wählvorrichtung 30, die zusammen mit Zweiteilern 28, 29 und 32 die Vorrichtung 15 zum Erzeugen der Start- und Setzimpuise für den Vorwärts/Rückwärtszähler 16 bildet. Diese Wählvorrichtung 30 wählt als Startimpulse Impulse, die synchron mit einem der Signale an den Punkten 26, 27, 33 oder 9 sind, und wird dazu von dem Steuerglied 31 gesteuert. Dies bedeutet, daß die Wiederholungsfrequenz der Startimpulse das 8-, 4-, 2- oder 1 fache der Frequenz des Eingangssignals des Zählers 19 ist.

Zwischen dem Vorwärts/Rückwärtszähler 16, insbesondere einem Sechzehnzähler, und der das Signal VCT liefernden Quelle ist ein Vorwärts/Rückwärtszähler 34 angeordnet, der 8, 4, 2 oder 1 vorwärts und rückwärts zählt und dazu von dem Steuerglied 31 gesteuert wird. Mittels dieses steuerbaren Zählers 34 kann die Dauer eines Zählzyklus der Kombination des Vorwärls/Rückwärtszählers 34 und des Vorwärts/Rückwärtszählers 16 um einen Faktor 2,4 oder 8 vergrößert werden.

Das Steuerglied 31 soll die unterschiedlichen Teiler derart steuern, daß der Teiler 25 bei den Frequenzverhältnissen P₂, P₄, Pb und P« durch 14 und bei den Frequenzverhältnissen Pi, Pi, P₅ und P₇ durch 10 teilt. Der Zähler 19 soll bei den Frequenzverhältnissen P₂, P₄, P_b und P« bis 5 und bei den Frequenzverhältnissen Pi, P), P^ und P? bis 7 zählen. Die Vorrichtung 30 soll die Startimpulse synchron mil dem Signal an den Punkten 26, 27, 33 bzw. 9 bei den Frequenzverhältnissen P\ und P₂, Pj und P₄, P5 und P_b bzw. Pi und P» erzeugen.

Wenn das Steuerglied 31 für die vorgenannte Steuerung sorgt, weisen unterschiedliche Frequenzen die in der Tabelle nach Fig. 13 dargestellte Form auf. Darin gibt die erste Spalte die unterschiedlichen Frequenzverhältnissen Pi bis P₈, die zweite Spalte die Frequenz /Ί des Signals am Punkt 26, bezogen auf die Frequenz fr des Signals FCT, die dritte Spalte die Frequenz Λ der Starlimpulse, die vierte Spalte die Frequenz f, der Trägerwelle, die gleich der Hälfte der Frequenz der Startimpulse ist (F i g. 4) und die fünfte Spalte die Frequenz /Ό des »Sinus« an. Aus der Tabelle läßt sich ableiten, daß das Verhältnis f,/fo dem in der Tabelle nach F i g. 11 angegebenen Verhältnis entspricht.

Bei der Beschreibung an Hand der Fig. 7, 8, 9 und 10 wurde davon ausgegangen, daß der Zähler 19 ein Fünfzähler ist. In der Vorrichtung nach F i g. 12 ist dieser Zähler 19 ein Fünf- oder Siebenzähler, wodurch fünf oder sieben Stellungen pro Stück von 60° vorhanden sind (siehe F i g. 7). Die Vorrichtung 17 soll daher, wenn der Zähler 19 ein Fünfzähler ist, die in Fig. 10 dargestellte Funktion erfüllen, und soll, wenn dieser Zähler 19 ein Siebenzähler ist. eine ähnliche Funktion, jedoch mit sieben Stellungen des Zählers 19, erfüllen. Die unterschiedlichen Breiten der Modulationsimpulse sollen dann entsprechend der Tabelle nach F i g. 9 die in der Tabelle nach Fig. 14 dargestellte Form aufweisen, in der die ersie Spalte die Zählstellung des Zählers 19 gibt und die zweite, dritte und vierte Spalte die relativen Breiten der benötigten Modulationsimpulse für die 60°-Stücke 1, II und III geben. Die Vorrichtung 18 soll also nicht nur die Modulationsimpulse mit relativen Breiten nach der Tabelle der F i g. 9, sondern auch die relativen Breiten 2,4, 7, 9 und 10, insgesamt also zwölf verschiedene relative Breiten, erzeugen.

Die Vorrichtung soll in der Impulsbreite modulierte Signale erzeugen, derart, daß der Motorfluß nahezu konstant bleibt. Dazu soll das Integral aller Modulationsimpulse über eine Periode des Ausgangssignals, den »Sinus«, konstant sein, so daß dieses Integral mit der Ausgangsfrequenz zunimmt. Dies wird pro Frequenzverhältnis P dadurch erreicht, daß die Breiten der Modulationsimpulse von der Frequenz f_c der Trägerwelle unabhängig sind. Bei Änderung des Frequenzverhältnisses Pät.-iert sich die Frequenz /ider Trägerwelle aber sprungartig, so daß es notwendig ist, die Breiten der Modulationsimpulse anzupassen. Bei Übergängen zwischen b5 zwei benachbarten Frequenzverhältnissen P, /.. B. von Pi zu P₂, wobei der Zähler 19 von Siebenzähler auf Fünfzähler geschaltet wird, erfolgt dies automatisch dadurch, daß die Vorrichtung 21 nach der Tabelle der F i g. 14 statt nach der Tabelle der F i g. 9 zu modulieren anfängt. So ändert sich die relative Breite des Modula-

tionsimpulses an der Spitze des »Sinus« von 14 zu 10, was einem Verhältnis von 7 :5 entspricht. Bei Übergängen zwischen den Gruppen von Frequenzverhältnissen (Pi, P₂), (P₃, Pa) und (P₇, Pg) wird der Zählerbereich S des Zählers 34 auf dem Befehl des Steuergliedes 31 auf die in der sechsten Spalte der Tabelle nach Fig. 13 angegebenen Weise umgeschaltet. Beim Umschalten von z. B. dem Frequenzverhältnis Pz auf das Frequenzverhältnis P\ verdoppelt sich die Frequenz f_c der Trägerwelle plötzlich und also auch die Anzahl von Modulationsimpulsen pro Periode des »Sinus«. Die Breite der Modulationsimpulse wird aber dadurch halbiert, daß der Zähler 34 von dem Zählbereich 2 auf den Zählbereich 1 umgeschaltet wird, so daß die Bedingung, daß das genannte Integral konstant sein soll, erfüllt ist.
Bei dem Frequenzverhältnis Pe ist das Verhältnis fc/fn gleich 15. Da bei diesem Frequenzverhältnis fünf

ι ο Stellungen pro 60° -Stück gezählt werden, ist die Anzahl von Flanken der Trägerwelle pro Stellung gleich 1.

Bei dem Frequenzverhältnis P₁ ist dies auch der Fall. Bei den anderen Frequenzverhältnissen P_b bis Pi ist die Frequenz /o das 2-, 4- oder 8fache der Frequenz /o bei den Frequenzverhältnissen Pe und Pi, so daß die Anzahl von Flanken der Trägerwelle pro Stellung bei den Frequenzverhältnissen P₆, Ps, Pt, Pz, P₂ und Pi gleich 2,2,4,4,8 bzw. 8 ist. Pro Stellung sollen also stets eine, zwei, vier oder acht Flanken der Trägerwelle mit einem gleichen Modulationsimpuls w moduliert werden.

F i g. 15 zeigt ein Blockschaltbild des Steuergliedes 31. Dieses Steuerglied 31 enthält eine Vorrichtung 35 zum Erzeugen eines Meßimpulses mit einer Dauer einer Anzahl von impulsen des Signals FCT, z. B. 28. Die Vorrichtung 35 kann dabei mit einer oder mehreren der Vorrichtungen 25, 28, 29 oder 32 kombiniert sein. Dieser Meßimpuls wird über eine Verbindung 36 einem Zähler 38, z. B. einem Vierundsechzigzähler, zugeführt, der während der Dauer des Meßimpulses zählt. Dem Eingang dieses Zählers 38 wird ein Referenztaktsignal RCTmh einer passend gewählten Frequenz zugeführt. Der Stand des Zählers am Ende einer Meßperiode wird einer Vorrichtung 39 zugeführt. Im Falle eines Vierundsechzigzählers ist dieser Zählerstand ein 6-Bit-Code. Die Vorrichtung 35 erzeugt ebenfalls Rücksetzimpulse, die über die Verbindung 37 dem Zähler 38 zugeführt werden, um diesen Zähler 38 für eine folgende Meßperiode bereit zu machen.

Die Vorrichtung 39 steuert in Abhängigkeit von dem Stand des Zählers nach jeder Meßperiode einen Speicher 40. wobei der Speicherstand des Speichers 40 zu der Vorrichtung 39 zurückgeführt wird. Der Speicherstand des Speichers 40 wird an vier Ausgängen durch einen binären Code X_x, X₂, X₃, Xa dargestellt, der eine geeignete Anzeige für das Frequenzverhältnis Pist.

Die Funktion der Vorrichtung 31 wird an Hand einer in Fig. 16 dargestellten Tabelle auseinandergesetzt.

Darin gibt die erste Spalte die unterschiedlichen Frequenzverhältnisse P und geben die zweite und dritte Spalte unterschiedliche Endstellungen des Zählers 38 nach einer Meßperiode, wobei in diesen Endstellungen sich der Zustand des Speichers 40 ändern soll, wobei die zweite Spalte diese zu einem bestimmten Frequenzverhältnis P gehörigen Zählstellungen gibt, wenn die Frequenz des Signals FCT zunimmt, während die dritte Spalte diese Zählstellungen gibt, wenn diese Frequenz abnimmt. Infolge der gegenseitigen Überlappung der unterschiedlichen Bereiche in der zweiten und der drillen Spalte tritt die gewünschte Hysterese auf. Die Frequenz des Signals PiCTsoll dabei derart gewählt werden, daß der Bereich des Zählers 38 (Zählstellungen 1 bis 64) dem Frequenzbereich des Signals FCTentspricht. Dann entsprechen die unterschiedlichen Frequenzverhältnisse P\ bis Pe der in der Tabelle nach Fig. 11 enthaltenen Bedingung. Dabei entspricht eine hohe Zählstellung, z. B. 64, einer niedrigen Frequenz des Signals FCTund eine niedrige Zählstellung einer hohen Frequenz des Signals FCT.

Das Umschalten auf andere Frequenzverhältnisse P wird an Hand der graphischen Darstellung nach F i g. 17 verdeutlicht. Als Abszisse sind die möglichen Endstellungen des Zählers 38 nach einer bestimmten Meßperiode und als Ordinate die Frequenzverhältnisse Pi bis P₈ aufgetragen.

1st die Frequenz des Signals FCTsehr niedrig, so zählt der Zähler 38 stets bis 64. Wird angenommen, daß der Zustand des Speichers 40 dann dem Frequenzverhältnis Pi entspricht, und wird die Frequenz erhöht, so wird zu dem Zeitpunkt, zu dem die Endstellung des Zählers 38 nach einer bestimmten Meßperiode 56 wird, der Speicherzustand in einen Zustand verwandelt werden, der dem Frequenzverhältnis P₂ entspricht; siehe die zweite Spalte der Tabelle nach Fig. 16. Ebenso wird der Speicherzustand nacheinander in einen dem Frequenzverhältnis Pz, Pa, Ps, Pb, Pi bzw. P₈ entsprechenden Zustand verwandelt werden, wenn nacheinander die Endstellung des Zählers 38 nach einer bestimmten Meßperiode 40, 28, 20, 14, 10 bzw. 7 wird. Die Zählstellungen, die in der dritten Spalte der Tabelle nach Fig. 16 dargestellt sind, spielen dabei keine Rolle, weil der Speicherzustand dann nicht den in der ersten Spalte angegebenen Frequenzverhältnissen entspricht.

Wenn anschließend die Frequenz wieder abnimmt, wird der ganze Zyklus in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen, wobei der Speicherzustand in den in der dritten Spalte der Tabelle nach Fig. 16 dargesteliien Zählstellungen geändert wird. Die Zählstellungen, die in der zweiten Spalte angegeben sind, spielen dabei dann keine Rolle, weil der Speicherzustand in diesen Zählstellungen dann nicht den in der ersten Spalte erwähnten Frequenzverhältnissen entspricht

Auf die angegebene Weise entsteht eine Hysterese, wodurch bei jeder Frequenz des Signals FCT das Frequenzverhältnis Peindeutig bedingt ist

Der Zustand des Speichers 40 wird in einem 4-Bit-Code X₁, X₂, X₃ und A₄ ausgedrückt In einem praktischen

Ausführungsbeispiel ist ein Code nach der Tabelle der F i g. 18 gewählt Darin gibt die erste Spalte die FrequenzverMltnisse Pi bis Pg und geben die zweite, dritte, vierte und fünfte Spalte die Signale X\, X₂, Xi bzvs.XA.

Wird die Tabelle nach Fi g. 18 mit der Tabelle nach Fi g. 13 verglichen, so sei bemerkt, daß das Signal Xa mit dem Pegel »0« angibt, daß der Zähler 25 ein Zehnzähler ist, und mit dem Pegel »1«, daß der Zähler 25 ein Vierzehnzähler ist d. h„ ob sieben oder fünf Stellungen pro 60° des »Sinus« gewählt werden. Mit dem Signal Xa

steuert also das Steuerglied 31 die Vorrichtungen 15,19 und 21 (F i g. 12). Mit den Signalen ΑΊ, X₂ und X₃ werden dann die Vorrichtungen 34 und 30 gesteuert

Der Aufbau einer Vorrichtung nach der Erfindung wird nun im Detail beschrieben, wobei auf Fig. 12 verwiesen wird.

F i g. 19 zeigt den Aufbau des Teilers 25, der in einen Vierzehnteiler oder einen Zehnteiler umschaltbar ist. Von den logischen Gattern stellt 43 einen Inverter, 44 ein Nicht-Oder-Gatler, 45 ein Und-Gattcr und 46 ein Oder-Gatter dar. Das Symbol 42 ist ein Flipfiop mit einem Takteingang T, einem Setzeingang 5 und einem Rücksetzeingang R. Weiter enthält dieses Flipflop zwei zueinander komplementäre Ausgänge, an denen z. B. die Signale FA und TA vorhanden sind. Der eine Ausgang (FA) wird hoch (logische »1«), sobald am Takteingang Γ ein Taktimpuls auftritt, nachdem an dem Setzeingang 5 ein positiver Spannungssprung aufgetreten ist. Der andere Ausgang (FA) wird dann niedrig (logische »0«). Nachdem an dem Rücksetzeingang R ein positiver Spannungssprung aufgetreten ist, wobei ein Taktimpuls auftritt, der am Takteingang T vorhanden ist, wird der eine Ausgang niedrig und der andere hoch.

Die vier Flipflops nach F i g. 19 empfangen alle das Signal FCTaIs Taktsignal. Das erste Flipflop 42 empfängt als Setz- und Rücksetzsignale die Signale FCi und FCi, die mit Hilfe einer logischen Gatterschaltung aus den Ausgangssignalen der Flipflops 42, 47 und 48 abgeleitet werden, und das von dem Steuerglied 31 herrührende Signal X_t. Die Setz- und Rücksetzeingänge des Flipflops 47 empfangen die Ausgangssignale FA und TA des Flipflops 42 und die Setz- und Rücksetzeingänge des Flipflops 48 die Ausgangssignale FB und TB des Flipflops 47. Das Flipflop 49 empfängt als Setz- und Rücksetzsignale die Signale FC₂ und FC₂, die über eine Gatterschaltung aus den Ausgangssignalen der Flipflops 42, 47 und 49 abgeleitet werden. Das Ausgangssignal FD des Flipflops 49 bildet das Ausgangssignal des Teilers 25.

Das Zeitdiagramm nach F i g. 20 stellt unterschiedliche Signale dar, die in der Schaltung nach Fig. 19 vorhanden sein können. Darin zeigt F i g. 20a das Signal FCT, F i g. 20b die Signale FA, FB, FC, FD, FG und FC₂, wenn das Signal Xa einen Wert»1« aufweist, und F i g. 20c diese Signale für Xa = 0.

Wenn angenommen wird, daß zum Zeitpunkt Ji die Signale FA, FB. FC bzw. FD einen Wert »0«, »0«, »1« bzw. »0« aufweisen, verwirklichen die Gatterschaltungen für die Signale FCi und FC2 die Werte »1«. Beim Auftreten des nächstfolgenden Taktimpulses (FCT) zum Zeitpunkt t₂ wird der Ausgang des Flipflops 42 den Wert des Signals am Eingang übernehmen, so daß das Signal FA dann hoch wird (= 1). Ebenso wird das Signal FD hoch. Das Flipflop 47 gibt diesen Wert von FA an FB beim Auftreten des nächstfolgenden Taktimpulses weiter. Jeweils bei Änderung des Pegels eines der Signale FA. FB. FC und FD können die Signale FC\ und FC2 ihren Pegel ändern. Auf diese Weise werden die in F i g. 20 dargestellten Signalformen erhalten.

Bei Xa*= \ stellt sich heraus, daß zu dem Zeitpunkt κ d.h. vierzehn Impulse des Signals FCT nach dem Zeitpunkt f|, die unterschiedlichen Signale den gleichen Wert wie zu dem Zeitpunkt ft aufweisen, so daß sich der ganze Zyklus wiederholt. Das Signal FD hat dabei eine Wiederholungsfrequenz gleich 1/14 der Wiederholungsfrequenz des Signals FCT, so daß die Schaltung einen Vierzehnteiler bildet

Bei Xa = 0 stellt sich heraus, daß zum Zeitpunkt u, d. h. zehn Impulse des Signals FCT nach dem Zeitpunkt fi, die unterschiedlichen Signale den gleichen Wert wie zum Zeitpunkt fi aufweisen, so daß sich der ganze Zyklus wiederholt. Cas Signal FD hat dabei eine Wiederholungsfrequenz gleich 1/10 der Wiederholungsfrequenz des Signals FCT, so daß die Schaltung einen Zehnteiler bildet.

F i g. 21 zeigt eine Schaltung zur Verarbeitung des Ausgangssignals FD der Vorrichtung 25. Dieses Signal FD wird darin mit dem Signal VCTsynchronisiert, und die Signale FCj und FCe, werden daraus für die Vorrichtung 15 abgeleitet Das logische Gatter 50 stellt ein NAND-Gatter dar.

Die Schaltung enthält zwei in Reihe geschaltete Flipflops 51 und 52. Beide Flipflops empfangen das Signal KCTaIs Taktsignal.

Fig.22 zeigt ein Zeitdiagramm mit verschiedenen Signalen, die in der Vorrichtung nach Fig.21 für X₃=X auftreten. Die Synchronisation erfolgt dadurch, daß das Signal F£ den Wert des Signals FD erst übernehmen kann, nachdem ein Taktimpuls an den Eingang des Flipflops 51 abgegeben ist. Wenn das Signal FD z. B. nach dem Zeitpunkt fi, zu dem ein Impuls des Signals VCTauftritt, den Pegel ändert, ändert sich der Pegel des Signals FE nach dem nächstfolgenden KCT-Impuls, also nach dem Zeitpunkt t₂. Das Signal FF ändert dann den Pegel nach dem Zeitpunkt t>. Mit dem NOR-Gatter 53 wird das Signal FCj erzeugt das den Wert 1 aufweist, wenn das Signal Ff den Wert 0 und das Signal FF den Wert 1 aufweist. Dieses Signal FC3 ist also ein Signal mit einer Wiederholungsfrequenz gleich der des Signals FD, aber mit einer Impulsbreite gleich dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden VCT-Impulsen. Auf gleiche Weise wird das Signal FCi erzeugt, das die Inverse des Signals FCj, jedoch über 180° verschoben, ist. Für Xi = 0 hat das Signal FG stets den logischen Wert 1.

Die Signale FC3 und FCi und die Signale Xu X₂ und X3, die von dem Steuerglied 31 stammen, werden der Vorrichtung 15 zugeführt Diese Vorrichtung 15 wird in Fig.23 im Detail dargestellt Diese Vorrichtung 15 enthält drei Flipflops 54, 55 und 56. Das Flipfiop 54 ist ein Flipflop ohne Setz- und Rücksetzeingang; die Ausgangssignale (FG und TO) ändern jeweils ihren Zustand, wenn ein Taktimpuls (FC3) dem Eingang T zugeführt wird. Die Flipfiops 55 und 56 empfangen ebenfalls das Signal FC3 an ihren Takteingängen. Aus den Ausgangssignalen der Flipflops 54,55 und 56 (also aus den Signalen FG, FH bzw. FI und ihren Inversen) werden auf ähnliche Weise wie bei dem Teiler 25 (Fig. 19) Setz- und Rücksetzsignale für die Flipflops 55 und 56 abgeleitet, damit die richtigen Signale FG, FH und FI erhalten werden. Aus diesen Signalen FG, FH und FI und dem Signal FC₃ wird mit einem Und-Gatter das Signal FCn erzeugt, das als Eingangssignal für den Zähler 19 , äienen wird.

Werden die drei Flipflops über Gatter miteinander verbunden, wie in F i g. 23 dargestellt ist, so sind die Signale FG, FH, FI und FQ1 der im Zeitdiagramm der F i g. 24 dargestellten Form. Dieses Zeitdiagramm zeigt ebenfalls die Setzsignale FC₅ und FQ, für die Flipflops 55 bzw. 56. Das Signal FCn ist eine Impulsreihe mit einer Frequenz gleich einem Achtel der Frequenz des Signals FC3.

Die Vorrichtung 15 nach F i g. 23 enthält weiter eine Vorrichtung 57 zum Erzeugen von Signalen FC7, FQ, FQ und FCio als Funktion der Signale FG, FH, FI, FC₃, FCa, Xi, Xi und X₃.

' Was die Signale FC₇ und FQ anbelangt, verwirklicht die Vorrichtung 57 die in der Tabelle der Fig.25 dargestellten Funktionen. Diese Funktionen können alle mit logischen Gattern nach den bekannten Techniken

. erzielt werden. Zur Illustrierung zeigt F i g. 26 den Aufbau der Funktion für das Signal FC₇.

Werden die Signale FC₁ und FC» bei den verschiedenen Signalen Xi, X₂ und X₃ des Steuergliedes 31 nach den

Funktionen aus der Tabelle der Fig.25 erzeugt, so werden diese Signale die im Zeitdiagramm nach Fig.24 dargestellte Form annehmen, wobei die Signale FC₇ und FCs von oben nach unten für nacheinander

(Xi = 1,X₂= I₁X₃ = O) und
(X₁ = I₁X₂=I₁X₃=I)

gelten. Das Signal FC₇ hat also abhängig von Xi, X₂ und X₃ eine Frequenz gleich 1/8, 1/4, 1/2 oder 1/1 der Frequenz des Signals FC₃, und das Signal FCs ist stets gleich dem Signal FC₇, aber über 180° verschoben. Diese Signale FCs und FG bilden die Start- und Setzimpulsreihen für den Vorwärts/Rückwärtszähler 16.

Die Verrichtung 57 erzeugt weiter die Signale FC, und FCw- Das Signal FCw wird nach der Funktion FCi₀ = FC-FH-FIerhalten, was mit einem Und-Gatter erfolgen kann, dessen Eingängen die Signale FG, FH und 77 zugeführt werden. Das Zeitdiagramm nach F i g. 24 zeigt dieses Signal FCi₀.
Das Signa! FCt wird mit einem NAND-Gatter erzeugt, dem die Signale 77? und F/zugeführt werden:

FC₉ = FH+FT.
20

Dieses Signal zeigt F i g. 24.

Das Signal FC9 wird dem Steuerglied 31 zugeführt und bestimmt die Periode, in der der Zähler 38 die Impulse des Referenzsignals FCTzählt (siehe Fig. 15). Das Signal FCw dient dabei als Rücksetzimpulsreihe für diesen Zähler 38. Dieses Signal FC ist, wie gefunden wurde, niedrig während zweier Perioden des Signais FCz oder während achtundzwanzig Perioden des Signals FCTfür A4= 1 und während zwanzig Perioden des Signals FCT für X₄ = O.

Fig.27 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Vorwärts/Rückwärtszählers 34. Dieser Zähler 34 enthält drei Flipflops 58,59 und 60 mit je einem Takteingang Tund Ausgängen, an denen die Signale VA, VB und VCund ihre Inversen erscheinen. Weiter enthalten diese Flipflops Eingänge, an denen die Signale VCt und TCi vorhanden sind. Für VCt = O wirken diese Flipflops normal, d. h., daß ihre Ausgänge nach dem Auftreten eines Taktimpulses an ihren Takteingängen den Pegel ändern. Wenn VC₄ = I ist, werden die Ausgänge VA, VBund VChoch( = 1).

Dem Takteingang Tdes Flipflops 58 wird ein Signal VCi zugeführt, das über eine Gatterschaltung 62 aus dem Signal VCTabgeleitet ist Diese Gatterschaltung 62 läßt das Signal VCTdurch oder nicht.

Die Ausgänge der Flipflops 58 und 59 sind über eine Gatterschaltung 61 mit den Takteingängen der Flipflops 53 und 60 verknüpft. Dieser Gatterschaltung werden die Signale X₁ und X₂, die von dem Steuerglied 31 stammen, und ein Signal VC₅ zugeführt Dieses Signal VCs bestimmt die Zählrichtung; für VCs=I zählt der Zähler vorwärts und für VC₅ = O rückwärts. Diese Gatterschaltung 61 liefert die Taktsignale VC₂ und VC₃ für die Flipflops 59 und 60.

Die Ausgänge der drei Flipflops 58,59 und 60 sind über eine Gatterschaltung 63 verknüpft. Diese Gatterschaltung erzeugt ein Signal VCf,, das das Eingangssignal für den Vorwärts/Rückwärtszähler 16 bildet. Dieser Gatterschaltung 63 werden weiter die Signale X₃, VC₅ und VC₁ zugeführt.

Die Gatterschaltung 61 verwirklicht die folgenden zwei logischen Funktionen:
H

VC₂ = (VA-VC₅+VA-TC₅ +X^ ■ VC₁

VC₃ = (VA ■ VC₅+ VA -TCs + X,) · (VS- VC₅+ VS-VC₅ + X₂) ■ VC,

Diese Funktionen können mit bekannten Logiktechniken mit Hilfe logischer Gatter auf ähnliche Weise wie die Gatterschaltung nach F i g. 26 aufgebaut werden.

Eine bessere Einsicht in den genannten zwei Funktionen kann an Hand der Tabelle der F i g. 27a erhalten werden, in der diese Funktionen für die verschiedenen Werte von X₁, X₂ und VC₅ aufgeführt sind. Das Signal VC₂ ist f'ir VCs, Xi, X₂ = 1,0,0 gleich VA · VCi, so daß das Signal VS eine Rechteckwelle mit einer Frequenz gleich der Hälfte der Frequenz des Signals VA wird, wobei dieses Signal VA eine Frequenz gleich der Hälfte der Wiederhoiangsfrequenz des Signals VC₁ aufweist. Das Signa! VC₃ ist in diesem Falle VVi · VS- VC₁, so daß das Signal VCeine Frequenz aufweist, die 1/4 der Frequenz des Signals VA ist Der Zähler ist in diesem Falle also ein Achtzähler.Für VC₅₁Xi₁X₂ = 0,0,0werden VC₂und VC₃gleich"V4· VC₁ bzw.TA-TB- VCi.sodaßderZählerin diesem Falle ein Achtzähler ist, der rückwärts zählt Für X₁, X₂ = 1,0 ist das Signal VC₂ gleich VC₁, so daß das Signal VS gleich VA ist Für Xi, X₂ = l.Oist VC₃ gleich VB- VQ oder TS- VC₁, und, weil in diesem Falle VS= VA ist, gleich dem Signal VC₂ für Xi, X₂ = 0,0, so daß für Xi, X₂ = 1,0 das Signal VCgleich dem Signal VB für Xi, X₂ = 0,0 ist Für X₁, X₂ = 1,1 sind die Signale VBund VCgleich dem Signal VA.

Die verschiedenen möglichen Signale VA, VBund VCsind in dem Zeitdiagramm nach F i g. 28 aufgetragen, in dem der linke Teil für VC₅=I und der rechte Teil für VC₅=OgHt Das Signal Vß'ist das Signal VBbeiX_ltX₂ = 0, Ö und das Signal VC'das Signal VCfür Xi, X₂ = 0,0.

Für (Χ,, X₂ = 0,0), (X₁, X₂ = 1,0) bzw. (Xi, X₂ = 1,1) ist das Signal VCgleich VC, VB'bzw. VA, so daß der Zähler 34 einen Acht-, Vier- oder Zweizähler bildet, der in beiden Richtungen zählen kann. Der Zähler 34 wirkt als Einszähler, wenn das Signal VC₁ als Ausgangssignal gewählt wird (dies erfolgt in der Gatterschaltung 63).

Die Gatterschaltung 63 erzeugt die folgende logische Funktion:

Va = (VA- VC, + TA TC₅ + Xi) -(VB- VC₅ + VB-TC₅ + X₂) -(VC- VC₅ + VC-T⁷C, + -Y₁) · VC₁.

Dieses Signal VC₆ ist im Zeitdiagramm nach Fig.28 dargestellt, wobei VC_b', VG", VC_b"' bzw. VC₆"" das Signal VC₆ für

Xi, Ai,X₃ = (O₁O₁0)₁(I₁O,O)₁(I, l,0)bzw.(l. 1,1)

ist. Der linke Teil gilt wieder für VC₅=I und der rechte Teil für VC₅ = O. Bei Betrachtung der Zeitdiagramme sei bemerkt, daß die Impulse VCt verhältnismäßig kurz sind und daß die Ausgänge der unterschiedlichen Flipflops in bezug auf den Taktimpuls mit Verzögerung ihren Pegel ändern. Das Signal VCe' muß z. B. den logischen Wert 1 annehmen, wenn VA und VB' und VC'den logischen Wert 1 aufweisen, und während des Vorhandenseins eines Impulses des Signals VCi. Nach dem Auftreten dieses Impulses von VCi, der im Diagramm mit A bezeichnet ist, haben VA, VB' und VC den Wert 1 angenommen, aber der Impuls von VC₀' tritt erst beim nächstfolgenden Impuls ßdes Signals VCi auf.

F i g. 29 zeigt den Aufbau des Vorwärts/Rückwärtszählers 16. Dieser umfaßt vier Flipflops 64,65,66 und 67. Diesen Flipflops wird, gleich wie bei dem Zähler nach F i g. 27, das Signal VC₄ zugeführt, um den Ausgangssignalen VD, VE, VF bzw. VG der Flipflops 64, 65, 66 bzw. 67 den Wert 1, unabhängig von dem Setz- und Rücksetzsignal, aufprägen zu können. Das Flipflop 64 empfängt als Taktsignal das Signal VC₆, das vom Zähler 34 herrührt. Die Taktsignale TCi, VCe, bzw. VC, für die Flipflops 65,66 bzw. 67 werden über eine Gatterschaltung 68 aus den Ausgangssignalen VD, VD, VE, TE, VF und TF der Flipflops 65, 66 und 67 hergeleitet. Dieser Gatterschaltung 68 werden außerdem das Signal VQ₁ und das Signal VC₅, das die Zählrichtung andeutet, zugeführt. Die Gatterschaltung 68 erzeugt die nachstehenden Funktionen:

VC₇ = CVC₅- VD + TC₅TD) ■ VG

VC₈ = (VC₅- VD + TC₅TD) ■ (VC₅- VE + TC₅- VE) ■ VQ₁

VC, = CVC₅- VD + TC₅TD) ■ (VC₅- VE + TC₅- VE) ■ (VC₅- VF+ TC₅-TF) - VQ -

Diese Funktionen sind den von der Gatterschaltung 61 erzeugten Funktionen ähnlich. Auch sie können auf einfache Weise mit logischen Gattern durch bekannte Techniken aufgebaut werden.

Die Ausgangssignale VD, VE, VF und VG der Flipflops 64,65,66 und 67 sind im Zeitdiagramm nach F i g. 30 dargestellt. Dieses Zeitdiagramm zeigt auch die Signale VC₅ und VQ₁. Dieses Signal ist annahmeweise nach dem Zeitpunkt fi vorhanden, zu dem für den Zählerstand gilt:

35 VD, VE. VF, VC = 0,0,0,0.

Der Zähler zählt, bis der Zählerstand (VD, VE, VF, Vergleich 1,1,1,1 ist. Dann wird das Signal VC₅ = O, und der Zähler zählt rückwärts, bis der Zählerstand wiederum 0,0,0,0 geworden ist. In der Gatterschaltung 62 (F i g. 27) wird dann das Signal VCTunterdrückt, bis ein neuer Startimpuls auftritt (12 in F i g. 12). Auf diese Weise werden alle sechzehn Zählstellungen in zwei Richtungen durchlaufen. Beim Signal VC₆ im Zeitdiagramm sind die Zählstellungen entsprechend der Numerierung der Zählstellungen in Fig.6e numeriert, in der das Ausgangssignal des Zählers 16 symbolisch dargestellt ist.

Der Zählerstand (VD. VE, VF. VG) wird der Gatterschaltung 18 zugeführt, die die Modulationsimpulse VV erzeugt.

Die unterschiedlichen Impulsbreiten W können einfach dadurch erhalten werden, daß mit Gatterschaltungen verschiedene Zählerstände detektiert werden. Die relativen Modulationsimpulsbreiten sind in den Tabellen der Fig.9 und 14 gegeben. Als absolute Breiten sind eine Anzahl von Zählschritten des Zählers 16 gleich dem Zweifachen der relativen Breite gewählt.

Es ist dabei nicht notwendig, alle Impulsbreiten IVzu erzeugen. Indem auch das Signal X₄ der Gatterschaltung 18 zugeführt wird, können die Tabellen der F i g. 9 und 14 kombiniert werden, so daß es acht Ausgänge gibt; dies sind die Ausgänge, die die Signale VC20 bis VC27 führen. Für X₄ = O sind diese Signale VC20 bis VC27 die Modulationsimpulse W2, W₃, VV₄, Wf₁, W₇, W₈, Wg bzw. W,_o und für X₄= 1 sind diese Signale die Modulationsimpulse W₂, W₃, VV₆, VV₇, VV,,, W₈, W₁₂ bzw. W₁₄.

·* _ Zur Illustrierung zeigt F ig.31 einen Teil dieser Gatterschaltung, der das Signal VC₂? erzeugtJDarin werden

die Signale X₄ und VE einem ODER-Gatter zugeführt, dessen Ausgangssignal zusammen mit VF einem Und-Gatter zugeführt wird. Das Ausgangssignal dieses Und-Gatters wird zusammen mit VG einem Nor-Gatter

- zugeführt, dessen Ausgangssignal das Signal VC22 ist, für das gilt:

VC22 = fXr VE+ VF) ■ VG.

^ > Dieses Signal ist für X₄=O der Modulationsimpuls W₄ und für X₄=I der Modulationsimpuls W₆. Diese V · Modulationsimpulse Wa und Wb sind im Zeitdiagramm nach F i g. 30 dargestellt

Y ,» F i g. 31 a zeigt eine Funktionstabelle für die Signale VC20 bis VC₂₇, welche Funktionen mit Hilfe der Gatter- \ i »'^schaltung 18 erhalten werden müssen. Diese Funktionen können alle mit den bekannten Techniken entsprechend

- Sfeder Gatterschaltung nach F i g. 31 aufgebaut werden.

ψ -JqJ Fig.32 zeigt die Schaltung zum Erzeugen des Signals VC₅, das die Zählrichtung der Zähler 34 und 16 λ bestimmt Die Schaltung enthält ein Flipflop 69. Dem Takteingang T wird das Signal VCT zugeführt Die

* 15

Ausgänge des Flipflops liefern über Inverter die Signale VCs und "TC₅. Einem Nand-Gatter 71 werden die Signale VA, Vßund VC(die drei Bits üüs Zählers 34) und einem Nand-Gatter 72 werden die vier Bits VD, VE. VFund VG des Zählers 16 zugeführt Das Ausgangssignal VCn des Nand-Gatters 71 und das Ausgangssignal VQ₂ des Nand-Gatlers 72 v/vrden über ein Oder-Gatter 73 einem Nand-Gatter 74 zusammen mit dem Signal VQ zugeführt Das Ausgangssignal VGo dieses Nand-Gatters 74 bildet das Setzsignal für das Flipflop 69, und die Inverse des Signals VG₀ bildet das Rücksetzrignal.

Das Flipflop 69 besitzt die Möglichkeit, mit Hilfe eines Signals VCn das Flipflop in einen bestimmten Zustand zu versetzen. Wenn VQ₃ den Wert »0« aufweist, weist der eine Ausgang diesen Wert auch auf, während das Signal VCs dann den Wert »1« aufweist Dieses Signal VQ₁ ist das Ausgangssignal des Nand-Gatters 70, dem das Signal VCTund das Signal FCi (die von der Vorrichtung 35 gelieferten Startimpulse) zugeführt werden.

Es sei angenommen, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt die Zähler 34 und 16 sich in ihrer Nullage befinden {VA bis VG=O) und daß VC₅ den Wert 0 aufweist In diesem Falle sind VQ₁ und VCi₂ gleich 1 und ist VC₁₀= 1. d. h., daß der Setzeingang 5 hoch ist, was VCs=O entspricht Wenn ein Startimpuls FC₇ = 1 am Gatter 70 auftritt, wird zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Impuls des Signals VCTauftritt, VCu niedrig, wodurch VCs hoch wird und die Zähler 34 und 16 in den Vorwärtszählzustand umgeschaltet werden. Erreichen beide Zähler 34 und 16 ihre Endstellung, d. h. sind die Signale VA bis VFalle = 1, so werden die Signale VCn und VG₂ niedrig und wird VGu hoch. Bei dem nächstfolgenden Impuls des Signals VCTam Takteingar.g Twird VCs niedrig (VCs = O). wodurch der Ausgang des Gatters 74 ungeachtet der weiteren Zählstellungen hoch bleibt und werden die Zähler 34 und 16 in den Rückwärtszählzustand umgeschaltet. Der Rückwärtszählzyklus fängt dann bei dem nächstfolgenden Impuls des Signals VC7"an.

Fig.33 zeigt eine Schaltung zum Erzeugen des Signals VG, das dazu dient die Zähler 34 und 16 in die Endstellung (VA bis VG =1) zu versetzen, wenn ein Setzimpuls FC* auftritt während VCs hoch ist (siehe die Erläuterung bei den F i g. 6d und 6e). Dazu werden die Signale FCn und VCs einem Nand-Gatter 75 zugeführt, dessen Ausgang über einen Inverter 76 das Signal VG liefert Dieses Signal VG ist hoch, wenn ein Setzimpuls FC_K auftritt, während VCs hoch ist oder während die Zähler 34 und 16 in ά m Vorwärtszählzustand geschaltet sind.

F i g. 34 zeigt die Schaltung 62 (F i g. 27) zum Erzeugen des Signals VG. Dieses Signal VG wird über einen Inverter 78 dem Ausgang eines Nand-Gatters 77 entnommen, dem das Signal VCTund die Signale VGs, VGb und VCi7 zugeführt werden. Das Signal VG ist also das Signal VCT, wenn die Signale VGs, VC|_b und VG₇ den Wert 1 aufweisen.

Das Signal VG 5 wird über einen Inverter 79 einem Nor-Gatter 80 entnommen, dem die Signale VC_nund VG₂ zugeführt werden, die der Schaltung nach F i g. 32 entnommen werden. Obendrein wird das Signal T⁷Cs diesem Gatter 80 zugeführt. Das Signal VG 5 ist dann niedrig (VGs = O), wenn VA bis VG den Wert 1 aufweisen und das Signal VCs den Wert 1 aufweist. Das Signal VCT wird dann vom Gatter 77 nicht durchgelassen. Dies bedeutet, daß der erste Impuls des Signals VC7^ der auftritt, nachdem die Zähler 34 und 16 ihre Endstellung erreicht haben, während diese Zähler in dem Vorwärtszählzustand geschaltet sind, unterdrückt wird, was, wie bereits erwähnt wurde, eine erwünschte Eigenschaft ist.

Dabei sei bemerkt, daß das Ausgangssignal VCm des Gatters 80 hoch wird, wenn VCs niedrig wird, während die Zähler 34 und 16 ihre Endstellung erreicht haben, also zum Zeitpunkt U im Zeitdiagramm der F i g. 4, so daß dieses Signal VC^aIs Kippsignal für die die Trägerwelle erzeugende Vorrichtung 16 dienen kann.

Das Signal VGb wird dem Ausgang des Nand-Gatters 81 entnommen, dem die Signale Vd₈ und VGi zugeführt werden. VG_b ist dann niedrig, wenn sowohl VGh als auch VQv hoch sind. Das Signal VCis wird einem Nor-Gatter 82 entnommen,dem die Signale VA. Vßund VCzugeführt werden, während das Signal VCm einem Nor-Gatter 83 entnommen wird, dem die Signale VD, VE, VF, VG und VCs zugeführt werden. Dadurch ist das Signal VG_b niedrig, wenn die Signale VA bis VG und das Signal VCs niedrig sind, d. h., wenn die Zähler 34 und 16 bis zur Nullstellung (VA bis VG =0) rückwärts gezählt haben. Dadurch wird das Signal VCTvom Gutter 77 nach dem Ende eines Zählzyklus unterdrückt.

Das Signal VG? ist das Ausgangssignal des Inverters 84, dem die Startimpulse FCi zugeführt werden. Dadurch wird das Signal VCTvom Gatter 77 beim Auftreten eii:es Startimpulses FQ unterdrückt. Dadurch wird vermie-

den, daß die Zähler ihren Zählzyklus mit der ersten Zählstellung |

(VA. VB, VC = 1,0,0 und VD, VE, VF, VG = 0,0,0,0)

anfangen.

Fig. 35 zeigt den Aufbau des Zählers 19. Dieser umfaßt drei Flipflops 85, 86 und 87, denen das Signal FGi (siehe F i g. 23) als Taktsignal zugefünrt wird. Die Ausgänge der Flipflops 85,86 und 87 führen die Signale FJ. FK bzw. FL und deren Inverse (F], TR und TL). Die Setz- und Rücksetzeingänge Sund R des Flipflops 87 empfangen die Signale FK und FK. Die Setz- und Rücksetzeingänge 5 und R der Flipflops 85 und 86 empjangenjdie Signale FGj und FGj und deren Inverse von einer Gatterschaltung 88, der die Signale F/, FK. FL, FJ. FK, FL und das Signal Xt zugeführt werden.

Mit der Gatterschaltung werden die nachstehenden Funktionen erhalten:

FQ₂ = FJ-TD-Xa + (TR+ FL)-TJ FCn = (X, + FK) -Tj.

Diese Funktionen können auf ähnliche Weise wie z. B. die benötigten Funktionen für den Zähler 25 (F ig. 19) erhalten werden. Die Wirkung des Zählers 19 entspricht der des Zählers 25, und dieser Zähler ist ein Fünfzähler für Xa = 1 und ein Siebenzähler für X₄ = 0.

Werden die Zählstellungen des Zählers 19 als Kombination der Signal F], FK und FL ausgedrückt, so gibt die Tabelle nach F i g. 36 diese Zählstellungen. In dieser Tabelle gibt die erste Spalte die Werte von X₄, die zweite Spalte eine Numerierung der Zählstellungen und geben die dritte, vierte und fünfte Spalte den Wert der Signale F], FK bzw. FL an.

Der Zähler 19 und der Sechszähler 20 steuern die Gatterschaltung 21, die auf richtige Weise die unterschiedlichen Modulationsimpulse W der Trägerweile C zusetzt. Für X₄=I soll diese Gatterschaltung 21 die in der Tabelle nach F i g. 10 angegebenen Funktionen verwirklichen. Für Xa = O soll ein derartiges System von Funktionen verwirklicht werden. Aus einer Betrachtung der Fi g. 10 geht hervor, daß drei Reihen von Modulationsimpulsen als Funktion der Zählstellung des Zählers 19 regelmäßig auftreten. Für X₄ = 1 sind dies die Reihen

10 (0, W₃, W₆, W₈, Wn), (W₁₂, Wu, W₁₄, W₁₄, W₁₄) und (VV₁₂, VV₁₁, W₈, W₆, W₃)

und für X₄=O (mit Hilfe der F i g. 14) die Reihen

(0, W₂, W₃, W₁, W₆, W₇, W₈), (W,. W₉, W₁₀, IV₁₀, W₁₀, W₁₀, W₉) und (W₉, W₈, W₇, W₆, W₄, W₃, W₂).

Die Fig.37a, 37b und 37c zeigen Gatterschaltungen zum Erzeugen dieser Reihen^ls_Funktion der Stellung des Zählers 19. Diesen Gatterschaltungen werden die Ausgangssignale FJ, FK, FL, FJ, FK und FL des Zählers 19 und die Signale VC₂₀ bis VC₂₇, die von der Gatterschaltung 18 stammen (F i g. 29), zugeführt. Die Signale VC20 bis VC₂I) sind die unterschiedlichen Modulationsimpulse W. Die F i g. 37a, 37b und 37c stellen auch einen Teil der in Fig. 31 a gezeigten Funktionen VC₂₁ und VC₂₇ dar. VC₂₁ umfaßt das Signal VC₂₀. In der Schaltung nach Fig. 37a wird das Signal VC₂O über die Gatter 90 und 89 zum Signal VC₂₁ addiert, und dies ist auch der Fall in der Schaltung nach Fig.37c über das Gatter 91. Das Signal VC₂₇ umfaßt das Signal VC₂₆. In der Schaltung nach F i g. 37b wird dieses Signal VC₂₆ über das Gatter 92 zum Signal VC₂₇ addiert.

Werden die Ausgangssignale PC₁, PC2 und PC₃ der Schaltungen nach den F i g. 37a, 37b und 37c als Funktion der Zählstellung des Zählers 19 und als Funktion des Signals Xa, das in diesem Zusammenhang die Art der Signale VC20 bis VC₂₇ bestimmt (siehe Fig.31a), in den unterschiedlichen Impulsbreiten Wausgedrückt, so zeigen die fünfte, sechste und siebente Spalte der Tabelle nach Fig.36 diese Signale PCi, PC₂ und PCi. Die Signale PC\, PC₂ und PCi sind, wie gefunden wurde, die drei benötigten Modulationsimpulsreihen. Diese Reihen sollen auf dem Befehl des Sechszählers 20 in der richtigen Reihenfolge der Trägerwelle zugesetzt werden.

F i g. 38 zeigt den Aufbau des Sechszählers 20 und eines Teiles der Gatterschaltung 21. Der Sechszähler 20 besteht aus drei Flipflops 93,94 und 95 mit an den Ausgängen den Signalen PB, PC bzw. PD und ihren Inversen. Die drei Flipflops empfangen an ihren Takteingängen Γ ein Signal FC₁₄, das über eine Gatterschaltung 96 von den Ausgangssignalen FJ, FK und FL des Zählers 19 abgeleitet wird, das Taktsignal FCw des Zählers 19 und das Signal Xa gemäß der folgenden Funktion:

FQa = (XaTL + XaT]) ■ TK-FCw

Diese Funktion ist durch bekannte Techniken mit Gattern erzielbar. Werden in diese Funktion die zu den unterschiedlichen Zählstellungen des Zählers 19 gehörigen Werte für X₄, FL, FJ und FK eingesetzt (siehe F i g. 36), so stellt sich heraus, daß FCi₄ eine Impulsreihe ist, deren Impulse synchron mit dem Signal FCw sind, wobei diese Impulsreihe am Ende der letzten Zählstellung (5 bzw. 7 für X₄= 1 bzw. 0) des Zählers 19 auftritt, so daß der Zähler 20 eine Stellung weiter zählt, jeweils wenn der Zähler 19 seine erste Zählstellung einnimmt.

Die Ausgänge der drei Flipflops 93,94 und 95 sind auf die dargestellte Weise über Gatter mit den Setz- und Rücksetzeingängen 5 und R des Flipflops 93 verknüpft, um einen richtigen Zählzyklus zu erhalten. In der Tabelle der F i g. 39 werden in der zweiten, dritten bzw. vierten Spalte die Werte der Signale FB, FCbzw. FD, die zu den in der ersten Spalte angegebenen Zählstellungen gehören, dargestelst.

Die Signale PB, TC und PD werden über Gatter auf die gezeigte Weise miteinander kombiniert und bilden die Signale PC, PQ und PC». Die fünfte, sechste und siebente Spalte der Tabelle nach F i g. 39 zeigen die Signale PG, PQ bzw. PCs als Funktion der Stellung des Sechszählers 20. so

Aus der Tabelle der F i g. 39 geht hervor, daß in jeder Stellung des Zählers 20 nur eines der Signale PQ, PQ und PC₈ den Wert 1 aufweist.

Das Signal PQ, wird Und-Gattern 99,101 und 106, das Signal PQ Und-Gattern 98,103 und 105 und das Signal PC₈ Und-Gattern 100, 102 und 104 zugeführt. Da jeweils nur eines der Signale PQ_n PQ und PC» hoch ist, ist jeweils nur eines der drei Und-Gatter der Gruppen (98,99,100), (101,102,103) und (104,105,106) für die Signale PC₁, PC₂ bzw PCj geöffnet, die den Und-Gattern (98, 101, 104), (99, 102, 105) bzw. (100, 103, 106) zugeführt werden. Die Ausgänge dieser Und-Gatter führen pro Gruppe zu einem Nor-Gatter 107, 108 bzw. 109, die die Ausgangssignale PCq, PCio bzw. PQ \ führen.

Die Signale PQ, PCw und PQ, sind als Funktion der Stellung des Sechszählers 20 in der Tabelle nach F i g. 38 in der achten, neunten und zehnten Spalte dargestellt.

Die Signale PG, PCw und PCi 1 bestehen aus den Signalen PCi, PC₂ und PCj, die die Modulationsimpulsreihen sind, die zu dem ersten, zweiten bzw. dritten 60°-Stück des zu erzeugenden Ausgangssignals gehören. Diese drei Impulsreihen werden auch für das vierte, fünfte bzw. sechste 60°-Stück des zu erzeugenden Ausgangssignals benötigt. In den Signalen PQ, PQ₀ und PCw sind diese drei Impulsreihen in der richtigen Reihenfolge angeordnet, wobei diese Signale zwei Zählschritte des Sechszählers 20 oder aber über 120° gegeneinander verschoben sind.

F i g. 40 zeigt eine Schaltung zum Erzeugen der Trägerwelle und zum Modulieren dieser Trägerwelle mit den Signalen PQ, PQ₀ und PCw- Die Schaltung enthält ein Flipflop UO zum Erzeugen der Trägerwelle. Diese

Trägerwelle ist das Ausgangssignal PE des Flipflops 110. Das Flipflop empfängt als Taktsignal das Signal
(siehe Fig.34), das zu dem Zeitpunkt U hoch wird (siehe Fig.4). Die Trägerwellenflanken fallen also mit den höchsten Stellungen der Zähler 34 und 16 zusammen. Dem Flipflop 110 wird eine Impulsreihe PQ₂ zugeführt Wenn das Signal PCi₂ hoch ist, wird das Flipflop stets auf PE=O zurückgesetzt Dieses Signal PC₎₂ wird aus den Signalen PQ, PQ, PQ und FCm nach der folgenden Funktion hergeleitet:

PC₂ = (TBTD + (PB+TD) ■ PC) ■ FCu-

Nach dieser Funktion besteht das Signal PCi₂ aus kurzen Impulsen FCi₄ (Zählimpulsen des Sechszählers 20) ίο nach jeweils dem zweiten, vierten und sechsten Zählschritt des Sechszählers 20. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt daß die Trägerwelle PE stets die richtige Polarität aufweist Wenn sich ja nach dem Einschalten das Flipflop 110 in der falschen Lage befindet wird dieses Flipflop beim ersten Impuls des Signals PCi₂ in die richtige Lage zurückgesetzt (PE=O). Da die Impulse des Signals PCi₂ zwei Zählschritte des Sechszählers 20 voneinander entfernt sind und stets eine gerade Anzahl von Flanken der Trägerwelle PE während zweier Zählschritts des Sechszählers 20 auftreten, übt das Signal PQ₂ keinen Einfluß mehr auf das Flipflop 110 nach dem ersten Zurücksetzen aus, denn nach diesem ersten Zurücksetzen ist die Lage des Flipflops stets niedrig

\ (PE=O) beini Auftreten eines impulses des Signals PCi₂.

Die Trägerwelle PE wird über Gatter mit den Signalen TB, TD, PC, PQ, PCw und PCn zu den Signalen PC_n, PCiA und PCs kombiniert. Wenn dies auf die in Fig.40 dargestellte Weise erfolgt, werden die folgenden Funktionen erhalten:

TCn = (TQ+TC+TE) ■ (PQ-TE+ PC) TCu = (TCw+PD+TE) ■ (PCw-TE+TD) TC_X5 = (TCu + PB+TE) ■ (PCnTE+TB).

Diese drei Signale PCn, PCu und PC15 sind in der Tabelle der F i g. 39 in der elften, zwölfter, bzw. dreizehnten Spalte dargestellt und sind die drei in der Impulsbreite modulierten TrHgerwellen B, Ybzw. R.

F i g. 41 zeigt den Zähler 38 des Steuergliedes 31 zum Erzeugen der Signale Xi, X₂, X₃ und X₄ (F i g. 15). Die Schaltung nach Fig.41 enthält einen Zähler 112, der den gleichen Aufbau wie der Zähler 19 aufweist und mit einem Rücksetzeingang R, z. B. wie beim Zähler 16, versehen ist. Das Signal RCT wird über ein invertierendes Gatter und ein Nor-Gatter dem Zähleingang Tdes Zählers zugeführt. Dem Nor-Gatter wird auch das Signal FQ zugeführt (siehe F i g. 24), so daß der Zähler 112 ausschließlich das Signal RCTempfängt, wenn FCg=OiSt. Dies ist während zwanzig Impulse des Signals FCT für X₄=O und während achtunzwanzig impulse des Signals FCT für X₄ = 1 der Fall. Um dennoch einen von X₄ unabhängigen Zählzyklus zu erhalten, ist der Zähler 112 umschaltbar und ist er ein Fünfzähler bei X₄ = 0 und ein Siebenzähler bei X₄ = 1. Die Anzahl von Ausgangsimpulsen pro Zählperiode des Zählers 112 ist dadurch von X₄ unabhängig. Dieses Umschalten erfolgt auf die bereits für die Zähler 19, 25 und 31 beschriebene Weise. Der Zähler 112 wird mit dem Signal FCi0. das einer Zählperiode verangeht (siehe F i g. 24), auf Null gesetzt.

Das Ausgangssignal RQ des Zählers 112 wird dem Zähleingang Teines Vierundsechzigzählers 113 zugeführt. Dieser Zähler besteht aus sechs in Reihe geschalteten Flipflops, so daß dieser Zähler im binären Code zählt. Die Ausgangssignale RD bis Rl von Flipflops sind die Ausgangssignale des Zählers 113 und stellen die Zählstellung dar. Auch dieser Zähler 113 wird mit dem Signal FCio zurückgesetzt. Die erste Zählstellung des Zählers 113 entspricht

RD, RE, RF, RG, RH. RI = 0,0,0,0,0,0,

die zweite entspricht 0,0,0,0,0,1 usw. bis die vierundsechzigste Zählstellung, die 1,1,1,1,1,1 entspricht.

Fig.42 zeigt die Vorrichtungen 39 und 40 der Fig. 15 im Detail. Die Vorrichtung 39 besteht aus einer Gatterschaltung, die die Ausgangssignale RD bis Rldes Zählers 113 und das Signal X₄ zu Signalen AC₂, RQ, RQ und RQ zusammenfügt.

Wenn dies auf die dargestellte Weise erfolgt, weisen die Signale RC₂, RQ, RCa und /?C₅ als Funktion der Zählstellung die im Diagramm nach Fig.43 dargestellte Form auf. Darin ist A die Zählstellung, dezimal numeriert, während RC₂₀, RQ₀, RC₄₀ und RQ_n die Signale RC₂, RQ, RCa und RQ für X=O und RQu RQu RQx und RQ\ die Signale RC₂ bis RQ für X₄ = I sind. Die Übergänge von 0 zu 1 der unterschiedlichen Signale in Fig. 43 erfolgen in den in der Tabelle nach F i g. 16 gezeigten Zählstellungen des Zählers 113.

Die Vorrichtung 40 enthält vier Flipflops 114,115,116 und 117, deren Ausgangssignale X₄, Xi, X₂ bzw. X₃ sind, wobei diese Ausgangssignale ein bestimmtes Frequenzverhältnis P nach der Tabelle der Fig. 18 darstellen. Diese Flipflops empfangen als Setzsignal die Signale RC₂, RQ, RCa bzw. RQ und als Rücksetzsignal die Inversen der betreffenden Signale. Als Kippsignal empfangen diese Flipflops das Signal PCi₂ (Fi g. 40). das dreimal pro Zählzyklus des Sechszählers 20 hoch ist.

Die Schaltung nach F i g. 42 bestimmt die Frequenzverhältnisse P, wie in F i g. 17 symbolisch angegeben ist. Ist z. B. die Frequenz /fdes Signals FCTsehr niedrig, was der Zählstellung 64 des Zählers 113 entspricht, so weisen die unterschiedlichen Signale in der Zählstellung 64 die in Fig.43 dargestellte Form auf. Nach dem ersten Impuls des Signals PQ₂ ist sichergestellt, daß X₄ = 0,Xi = I₁X₂ = I und X₃=I ist. Dadurch gelten die Diagramme, die in Fig.43 für X₄ = O dargestellt sind. Bei zunehmender Frequenz fr wird der Zählerstand A zu einem gegebenen Zeitpunkt den Wert 56 erreichen, wodurch RC₂ hoch wird. Bei dem nächstfolgenden Impuls des Signals PCi₂ ändert sich dann der Zustand des Flipflops 114 und gilt, daß X₄= 1 ist. Dann gelten die Diagramme für X₄ = 1. Nimmt die Frequenz fr weiter zu, bis zu einem gegebenen Zeitpunkt die Zählsteüung 39 erreicht wird,

so werden RC2 und AC₅ niedrig, wodurch nach einem Impuls des Signals PQ₂ die Flip/lops 114 und 117 ihren Zustand ändern und gilt, daß X₄=O und Af₃=O. Bei weiter zunehmender Frequenz treten jeweils Änderungen in den in der zweiten Spalte der Tabelle nach F i g. 16 angegebenen Zählstellungen auf und erhalten die Signale X_x bis Xs, die in Fig. 18 dargestellte Form. Wenn die Frequenz //abnimmt, stellt sich heraus, daß Änderungen der Signale RC₂ bis RC₅ nur in den in der dritten Spalte der Tabelle nach Fig. 16 angegebenen Zählstellungen 5 auftreten.

Der Schaltung nach der Erfindung kann noch eine Ausgangsschaltung hinzugefügt werden, die die_Signale PCu, PCu und PCy₅ weiter verarbeitet Diese Ausgangsschaltung soll die Inversen dieser Signale (R, Kund B) erzeugen, derart, daß die Impulsdauer der Impulse von R/Yund ßstets kleiner als die Impulsdauer der Signale R, Y und B (PC13, PCm und PCi₅) ist, damit nicht zugleich zwei in Reihe zwischen den Speisungsanschlußpunkten 10 angeordnete Schalter geöffnet sein können (F i g. 1). Weiter kann diese Schaltung dazu eingerichtet sein, modulierte Impulse der Ausgangssignale, die eine zu kurze Dauer aufweisen, um mit ihnen die Halbleiterschalter zu steuern, zu unterdrücken.

Hierzu 22 Blatt Zeichnungen 15

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines entsprechend bestimmter Funktionswerte impulsbreitenmodulierten Signals, insbesondere für die Steuerung eines Wechselstrommotors aus einer Gleichspannung, bei der ein eine Trägerwelle bestimmendes Signal einem ersten Eingang eines Modulators zugeführt wird, dem an einem zweiten Eingang Modulationsmustersignale, die in Abhängigkeit von einer bestimmten Funktion der Zeit, insbesondere einer Sinusfunktion, in bestimmten Zeitintervallen auftretende Funktionswerte repräsentieren, als Modulationssignale zugeführt werden und der an seinem Ausgang Impulse mit einer der Frequenz der Trägerwelle entsprechenden Impulsfolgefrequenz liefert, deren Breiten entsprechend den

ίο Funktionswerten moduliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulationsmustersignal einem sequentiellen Netzwerk, das die einer Tabelle entsprechenden Funktionswerte enthält und das aus aus logischen Gattern aufgebauten Gatterschallungen besteht, entnommen wird, wobei die Schaltungsanordnung enthält:

1) einen ersten Zähler (16) mit einem Zähleingang und einem Starteingang (12) zur Freigabe einzelner Zählperioden, die aus einer bestimmten Anzahl von Zählschritten bestehen;

2) einen ersten Eingang zur Aufnahme eines ersten Taktsignals (FCT), der mit dem Starteingang (12) verbunden ist, derart, daß die Zshlper.oden synchron mit dem ersten Taktsignal (FCT)sind;

3) einen zweiten Eingang 2ur Aufnahme eines zweiten Taktsignals (VCT), der mit dem Zähleingang des ersten Zählers (16) verbunden ist,

3.1) wobei die Folgefrequenz des zweiten Taktsignals (VCT) höher ist als die des ersten Taktsignals (FCT);

4) und das sequentielle Netzwerk,

4.1) in dem in jeder Zählperiode Stellungen des ersten Zählers (16) mittels einer (dritten) Gatterschaltung

(18) dekodiert werden,
4.2) die dementsprechend in jeder Stellung einen Modulationsimpuls (Fig. 4g, 4h) liefert,

4.2.1) dessen Breite durch eine dem Funktionswert entsprechende Anzahl von Perioden des zweiten Taktsignals (VCT)bestimmt wird,

43) wobei entsprechend der Folge der Funktionswerte in jeder Zählperiode ein Modulationsimpuls (F i g. 4g, 4h) ausgewählt wird,

4.3.1) welche Modulationsimpulse (F i g. 4g, 4h) zusammen mi* der Trägerwelle (PE) das gewünschte, in der Impulsbreite modulierte Signal ergeben.

4.4) wobei die Trägerwelle (PE) synchron zu den Zählperioden des ersten Zählers (16) ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählrichtung des ersten Zählers (16) umschaltbar äst, derart, daß dieser Zähler (16) von einer Anfangsstellung (ii) her vorwärts zählt und in einer Höchststellung (/2) umgeschaltet wird und dann rückwärts zählt.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Zähleingang des ersten Zählers (16) eine erste Gatterschaltung (77) angeordnet ist, mit deren Hilfe der nächstfolgende Impuls an diesem Zähleingang unterdrückt wird, wenn der erste Zähler (16) die Höchststellung erreicht hat.

4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Höchststellung (i₂) eine feste Stellung des ersten Zählers (15) ist, in der die Zählrichtung des ersten Zählers (16) automatisch umgeschaltet wird, während der Zähler (16) beim Erreichen der Anfangsstellung automatisch stoppt.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine zweite Gatterschaltung (15) zum Erzeugen von Startimpulsen synchron mit dem ersten Taktsignal (FCT), die den ersten Zähler (16) jeweils starten, und zum Erzeugen von Setzimpulsen enthält, die gegen die Startimpulse über 180° in der Phase verschoben sind und den ersten Zähler (16) zu Zeitpunkten, zu denen diese Setzimpulse auftreten (f<>), in die Höchststellung versetzen, während der erste Zähler (16) noch vorwärts zählt.

6. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das sequentielle Netzwerk eine bistabile Schaltung (110) enthält, die in stets derselben Stellung des ersten Zählers (16) zum Erzeugen einer Trägerwelle (PE) umgeschaltet wird.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator dazu eingerichtet ist, daß er die Trägerwelle (PE) sowohl an den ansteigenden als auch an den abfallenden Flanken moduliert.

8. Schaltung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte dritte Gatterschaltung

(18) alle benötigten Modulationsimpulse (Fig. 4g, 4h) symmetrisch zu derjenigen Stellung des ersten Zählers (16), in der die bistabile Schaltung (110) umgeschaltet wird, erzeugt.

9. Schaltung nach Anspruch 8, bei der der erste Zähler (16) ein Vorwärts/Rückwärtszähler nach Anspruch 2,3 oder 4 ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählstellung, in der die bistabile Schaltung (110) umgeschaltet wird, die Höchststellung des ersten Zählers (16) ist.

10. Schaltung nach Anspruch 8 oder 9, bei der die genannte Signalform ein Sinus ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulator enthält: einen n-Zähler (19), dessen Zähleingang (9) ein Zählsignal synchron mit dem

ersten Taktsignal (FCT) zugeführt wird, während ein Ausgangssignal auftritt, dessen Frequenz sich wie η : 1 zu der Frequenz des Eingangssignals verhält; einen Sechszähler (20), dessen Eingang das Ausgangssignal des n-Zählers (19) zugeführt wird, wobei ein Zählzyklus des Sechszählers (20) einer Periode des genannten Sinus entspricht; eine vierte Gatterschaltung (F i g. 37a), mit der auf den Befehl des n-Zählers (19) alle benötigten b^r) Modulationsimpulse für die ersten 60° des Sinus nacheinander als eine erste Impulsreihe (PG) an einen

Ausgang weitergeleitet werden; eine fünfte Gatterschaltung (F i g. 37b), mit der auf den Befehl des n-Zählers

(19) alle benötigten Modulationsimpulse für die zweiten 60° des Sinus nacheinander als eine zweite Impulsreine (PG) an einen Ausgang weitergeleitet werden; eine sechste Gatterschaltung (F i g. 37c), mit der auf den

Befehl des n-Zählers (19) alle benötigten Modulationsimpulse für die dritten 60° des Sinus nacheinander als eine dritte Impulsreihe (PC₃) an einen Ausgang weitergeleitet werden, wobei die ?uf diese Weise mittels der vierten, fünften und sechsten Gatterschaltung (F i g. 37a, 37b, 37c) erzeugte erste, zweite bzw. dritte Impulsreihe (PCi, PC₂, Pd) bei jedem Zählschritt des Sechszählers (20) wiederholt werden; eine erste Modulatorschaltung (F i g. 38, 40), die in nacheinander einer ersten, zweiten und dritten Zählstellung des Sechszählers s (20) die erste, zweite bzw. dritte Impulsreihe (PCi, PC₂, Pd) und die Trägerwelle (PE) einer ersten Modulationsgatterschaltung zuführt, die die Trägerwelle (PE) und die respektiven Impulsreihen (PCi. PC₂, Pd) gemäß einer UND-Funktion kombiniert, und in nacheinander einer vierten, fünften und sechsten Zählstellung des Sechszählers (20) die erste, zweite bzw. dritte Impulsreihe (PCi, PC2, PCj) und die Trägerwelle (PE) einer zweiten Modulationsgatterschaltung zuführt, die die Trägerwelle (PE) und die Invertierten der respektiven Imoulsreihen gemäß einer ODF.R-Funktion kombiniert, sowie eine erste Ausgangsgatterschaltung, die Ausgangssignale der ersten und der zweiten Modulationsgatterschaltung gemäß einer ODER-Funktion kombiniert

11. Schaltung nach Anspruch 10 zum Erzeugen dreier gegeneinander über 120° in der Phase verschobener und in der Impulsbreite modulierter Signale, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung weiter enthält: eine zweite Modulatorschaltung (Fig. 38,40), die in nacheinander der dritten, vierten und fünften Zählstellung des Sechszählers (20) die erste, zweite bzw. dritte Impulsreihe [PC₁, PC₂, PC₃) und die Trägerwelle (PE) einer dritten Modulationsgatterschaltung zuführt, die die Trägerwelle (PE) und die respektiven Impulsreihen (PCi, PC₂, PC₃) gemäß einer UND-Funktion kombiniert, und die nacheinander in der sechsten, ersten und zweiten Zählstellung des Sechszählers (20) die <.rste, zweite bzw. dritte Impulsreihe (PC₁, PC₂, PC₃) und die Trägerwelle (PE) einer vierten Modulationsgatterschaitung zuführt, die die Tragerwelle (PE) und die Invertierten

, der respektiven Impulsreihen (PCi, PC₂, PC₃) gemäß einer ODER-Funktion kombiniert; eine dritte Modulatorschaltung (F i g. 38,40), die nacheinander in der fünften, sechsten und ersten Zählstellung des Sechszählers (20) die erste, zweite bzw. dritte Impulsreihe (PCi, PC₂, PC₃) und die Trägerwelle (PE) einer fünften Modulationsgatterschaitung zuführt, die die Trägerwelle (PE) und die respektiven Impulsreihen (PCi, PC2, PC3) gemäß einer UND-Funktion kombiniert, und die nacheinander in der zweiten, dritten und vierten Zählstellung des Sechszählers (20) die erste, zweite bzw. dritte Impulsreihe (PCi, PCz, PC3) und die Trägerwelle (PE) einer sechsten Modulationsgatterschaitung zuführt, die die Trägerwelle (PE) und die Invertierten der respektiven Impulsreihen (PCi, PC₂, PC₃) gemäß einer ODER-Funktion kombiniert; eine zweite Ausgangsgatterschaltung, die Ausgangssignale der dritten und der vierten Modulationsgatterschaitung gemäß einer ODER-Funktion kombiniert, und eine dritte Ausgangsgatterschaltung, die Ausgangssignale der fünften und der sechsten Modulationsgatterschaitung gemäß einer ODER-Funktion kombiniert.

12. Schaltung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung enthält: eine Schaltung (15), mit deren Hilfe synchron mit dem ersten Taktsignal (FCT) Startimpulse für den ersten Zähler (16) erzeugt werden, wobei das Verhältnis zwischen der Frequenz des ersten Taktsignals (FCT) und der Wiederholungsfrequenz der Startimpulse 1 : a beträgt; eine Wählvorrichtung (30) zur Einstellung des Faktors a; einen ersten einstellbaren Teiler (34), der zwischen dem Eingang des ersten Zählers (16) und dem Eingang für das zweite Taktsignal (VCT)angeordnet ist, und der das zweite Taktsignal (VCTJdurch einen Faktor b in der Frequenz teilt, und ein Steuerglied (31) zur Einstellung des Faktors b, derart, daß das Verhältnis b/a konstant ist.

13. Schaltung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung einen zweiten einstellbaren Teiler (25) mit einem Dividenden m enthält, von dem ein Ausgangssignal als Zählsignal dem n-Zähler (19) zugeführt wird und der zwischen dem ersten Eingang und der Schaltung (15) zum Erzeugen von Startimpulsen für den ersten Zähler (16) angeordnet ist, wobei der Dividend einstellbar ist und wobei die Anzahl von Zählschritten η des n-Zählers (19) derart einstellbar ist, daß das Produkt nm konstant ist.

14. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung enthält: einen dritten Eingang zur Aufnahme eines dritten Taktsignals (RCT);einen Referenzwähler (38) zum

\ Zählen der Impulse des dritten Taktsignals (RCT); eine Schaltung zum Ableiten eines periodischen Signals

aus dem ersten Taktsignal (FCT) zum Starten und Stoppen des Referenzzählers (38), wobei die Zähldauer des

Referenzzählers (38) durch die Frequenz des ersten Taktsignals bestimmt wird, und wobei der Referenzzähler (38) nach jeder Zähiperiode zurückgesetzt wird; eine Gatterschaltung (39) zum Auslesen des Standes des

j Referenzzählers (38) jeweils am Ende einer Zählperiode des Referenzzählers (38), wobei die Gatterschaltung

(39) Stellungen des Referenzzählers innerhalb bestimmter Bereiche detektiert, die sich aneinander anschließen: eine Speicherschaltung (40) zur Speicherung des von der Gatterschaltung (39) detektierten Bereiches, sowie eine Anordnung (F i g. 42) zur Steuerung der Gatterschaltung (39) als Funktion der in der Speicherschaltung (40) gespeicherten Information, derart, daß ein bestimmter Bereich, der von einer Gatterschaltung (39) detektiert wird, falls die in der Speicherschaltung (40) gespeicherte Information diesem Bereich entspricht, zu beiden Seiten den entsprechenden Bereich, für den die Gatterschaltung (38) empfindlich irt. falls die in der Speicherschaltung gespeicherte Information nicht diesem Bereich entspricht, überlappt.

15. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Teil einer Steuervorrichtung für einen aus einer Gleichspannungsquelle (Vs) über Schalter (3—8) gespeisten Drehstrommotor bildet, wobei der erste Eingang mit einem ersten Taktsignalgenerator und der zweite Eingang mit einem zweiten Taktsignalgenerator verbunden ist.