DE2944231A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung frequenzvariabler taktimpulse - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur Erzeugung frequenzvariabler Taktimpulse
• Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
• Bedarf an einer derartigen Schaltungsanordnung besteht beispielsweise im Rahmen der Erzeugung von Taktimpulsen für eine Einrichtung zur Verstellung des Zündzeitpunkts einer Otto-Brennkraftmaschine. Hier sind mit einer vorgegebenen Auflösung von beispielsweise 3 % durch Impulse Zeitintervalle zu realisieren, deren Dauer zwischen 5 ms und 100 ms variiert. Sieht man hier eine feste Taktfrequenz für alle Zeitintervalle vor, so wird die Impulszahl bestimmt durch die zur geforderten Auflösung bei dem kürzesten Intervall erforderliche Impulszahl. Die Taktzeit in dem zugrundegelegten Beispiel beträgt also bei allen Intervallen 150 plus, und bei einer digitalen Schaltung ergibt sich für die geforderte Auflösung von 3 % bei kurzen Intervallen eine Stellenzahl 30 (4 bit), bei langen Intervallen eine Stellenzahl von 667 (10 bit).
• Dabei ist die Auflösung bei langen Intervallen erheblich größer als gefordert. Würde man für eine Änderung der Taktfrequenz in Abhängigkeit von Xnderungen der Länge des Intervalls sorgen und zwar in dem Maße, daß auch bei langen Intervallen dieselbe Auflösung vorliegt, so käme man bei der größten Intervallänge auf eine Stellenzahl von 250 (8 bit), so daß der Schaltungsaufwand erheblich geringer wäre.
• Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die beispielsweise in dem beschriebenen Fall, aber auch in anderen Fällen mit möglichst geringem Schaltungsaufwand die Möglichkeit bietet, die jeweils vorliegende Taktfrequenz über die Impulszahl abhängig zu machen von vorgegebenen Zeitintervallen. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
• Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist darin zu sehen, daß sie nur einen einzigen Impulsgenerator enthält, der entsprechend der Zahl der ihm zugeordneten frequenzbestimmenden Kreise und damit der Stellenzahl des Zählers Impulse unterschiedlicher Frequenz in Abhängigkeit von der jeweils erreichten Impulszahl erzeugt.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2, 3 und 4, während Anspruch 5 die bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung schützt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur erläutert.
• Die beiden wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bilden der Impulsgenerator 1 und der mit den im Generator erzeugten Taktimpulsen 2 beaufschlagte Zähler 3, der in diesem Ausführungsbeispiel ein Binärzähler mit 8 bit ist. In üblicher Weise werden dem Zähler 3 Rückstellimpulse 4 zugeführt, wenn das durch die Taktimpulse wiederzugebende Intervall beendet ist.
• Dem Impulsgenerator 1 sind in diesem Ausführungsbeispiel acht seine Impulsfrequenz bestimmende Kreise zugeordnet, denen die Kapazität 5 gemeinsam ist, die aber individuelle Widerstände 6 bis 13 enthalten, von denen jeder an einen Stellenausgang des Zählers 3 angeschlossen ist.
• Sobald also der Impulsgenerator 1 den ersten Taktimpuls nach einer Zeitspanne erzeugt hat, die durch den die Elemente 5 sowie 6 bis 13 enthaltenden ersten frequenzbestimmenden Kreis gegeben ist, schaltet der Taktimpuls 2 den Zähler 3 auf die nächste Stelle weiter und aktiviert damit einen zweiten, die Elemente 5 sowie 6 bis 12 enthaltenden frequenzbestimmenden Kreis. Dieser definiert infolge Abschaltung des Widerstands 13 eine andere Zeitspanne als der beschriebene erste frequenzbestimmende Kreis. Mit jedem Taktimpuls wird also der Zähler um eine Stelle weitergeschaltet, d.h. eine andere Widerstandskombination und damit ein anderer frequenzbestimmender Kreis aktiviert.
• Bei Erreichen der letzten Stelle des Zählers 3, d.h. wenn alle seine Ausgänge Nullpotential führen, erzeugt der Impulsgenerator keinen Impuls mehr.
• Geht es gemäß dem bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung darum, eine konstante Auflösung bei allen vorkommenden Intervallen zu erzielen, so sind die Widerstände 6 bis 13 so dimensioniert, daß mit zunehmender Impulszahl die durch sie in Verbindung mit der Kapazität 5 erzeugten Zeitintervalle einsinnig zunehmen. Verständlicherweise ist die Erfindung jedoch auch dann einsetzbar, wenn andere Abhängigkeiten der Impulsfrequenz von der Impulszahl gewünscht sind; insbesondere ist sie nicht auf die Verwendung von Binärzählern beschränkt.

Claims (5)

1. Patentansprüche 1.) Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Taktimpulsen, deren Frequenz eine vorgegebene Abhängigkeit von der Impulszahl befolgt, dadurch gekennzeichnet, daß einem Impulsgenerator (1) mehrere seine Impulsfrequenz bestimmende Kreise (5,13; 5,12; ... 5,6) zugeordnet sind, die selektiv an den Impulsgenerator (1) über einen mehrstelligen Zähler (3) angeschaltet werden, dem die vom Impulsgenerator (1) erzeugten Taktimpulse (2) zur Weiterschaltung auf die jeweils nächste Stelle zugeführt werden.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der letzten Stelle des Zählers (1) kein frequenzbestimmender Kreis angeschaltet ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzbestimmenden Kreise (5,13; 5,12; ... 5,6) zur Erzielung gleicher Auflösung bei unterschiedlich langen Zeitintervallen ausgelegt sind.
4. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzbestimmenden Kreise durch eine gemeinsame Kapazität (5) und individuelle Widerstände (13 ... 6) gebildet sind, die an Ausgänge des Zählers (3) angeschlossen sind.
5. 5. Verwendung der Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Erzeugung von Taktimpulsen für eine Einrichtung zur Verstellung des Zündzeitpunkts einer Brennkraftmaschine.