DE2945494A1

DE2945494A1 - Teileranordnung mit einer kaskadenschaltung eines stufenteilers und eines regelbaren spannungsteilers sowie mit einer steuerschaltung zur regelung derselben

Info

Publication number: DE2945494A1
Application number: DE19792945494
Authority: DE
Inventors: Eise Carel Dijkmans; Rudy Johan Van De Plassche
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-11-14
Filing date: 1979-11-10
Publication date: 1980-05-29
Also published as: CA1154110A; NL7811229A; FR2441957B1; SE7909303L; AR223192A1; AT380134B; BR7907309A; FR2441957A1; JPS5571312A; IT7969196A0; US4280089A; ES485867A0; AU5266179A; JPS6418829U; IT1119423B; DE2945494C2; BE879979A; GB2039435A; DK475479A; GB2039435B

Description

3O.9.I979 " /L ' *" PHN. 9276

" Teileranordnung mit einer Kaskadenschaltung eines Stufen teilers und eines regelbaren Spannungsteilers sowie mit einer Steuerschaltung zur Regelung derselben."

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teileranordnung mit einem mit einem Eingang versehenen Stufenteiler, der über erste und zweite Spannungsklemmen mit einem mit einem Ausgang versehenen regelbaren Spannungsteiler in , Kaskade geschaltet ist, sowie mit einer mit einem Regel eingang versehenen Steuerschaltung zur Regelung des Stufenteilers und des regelbaren Spannungsteilers, welcher Stufenteiler mit einer zwischen dem Eingang und einer Bezugsklemme liegenden Reihenschaltung aus Teilerelementen versehen ist,

JP die den beiden Spanmingsklemnien parallel schaltbar sind.

Eine derartige Teileranordnung ist aus der niederländischen Offenlegungsschrift Nr. 300875 bekannt.

Der Stufenteiler der bekannten Teileranordnung verteilt eine zwischen den Eingang und die Bezugskleiii-

-₅ ine angelegte Eingangs spannung an den Teilerelementen in eine Anzahl Spannungsinkremente. Dadurch, dass ein bestimmtes Teilerelement den beiden Spannungsklemmen parallelgeschaltet wird, wird das an diesem Teilerelement vorhandene Spannungsinkrement über die Spannungsklemmen dem regelba—

2Q ren Spannungsteiler zugeführt. Darin wird ein Spannungswert, der innerhalb des Bereiches des Spannungsinkrements liegt, zum Ausgang des regelbaren Spannungsteilers geschaltet.

Eine Zunahme der Ausgangsspannung über die Strecke der Spannungsinkremente zweier benachbarter Teiler—

-g elemente wird bei der bekannten Teileranordnung wie folgt verwirklicht. Nach dem Erreichen der höchsten Stellung des regelbaren Spannungsteilers, in dem der grösste Spamiunf;swert des zwischen den beiden Spannungsklemmen vorhandenen Spannungsinkremcnts zum Ausgang durchgeschaltet ist, werden

2Q unter Ansteuerung der Steuerschaltung die beiden Enden de« betreffenden Teilerelementes von den beiden Spannungskl einmen abgeschaltet und die beiden entsprechenden Enden des folgenden Teilerelementes mit den beiden Spannungs-

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: . -^: 2945^4 30.9.1979 /h PHN. 9276

klemmen verbunden. Der regelbare Spannungsteiler wird nun aus der letztgenannten höchsten Stellung in die niedrigste Stellung gebracht, in der der niedrigste Spannungswert des Spannungsinkrements zwischen den beiden Spannungsklemmen zum Ausgang durchgeschaltet wird.Die Ausgangsspannung kann nun über die Strecke des höheren Spannungsinkrements weiter zunehmen. Für eine Abnahme der Ausgangsspannung über die Strecke zweier benachbarter Teilerelemente wird umgekehrt verfahren.

._ Die Schaltvorgänge, die durchgeführt werden

müssen, um von dem einen zum anderen Spannungsinkrement umzuschalten, verursachen Spannungsspitzen, die sich störend auswirken können. Bei Verwendung einer Teileranordnung, beispielsweise als Lautstärkeregler in Rundfunkgeräten, «₅ sind diese Spannungsspitzen als Schaltgeräusch im Ton hörbar.

Die Erfindung hat nur zur Aufgabe, eine Teileranordnung zu schaffen, bei der eine Änderung der Ausgangs spannung über zwei aufeinanderfolgende Spannungsinkro-2j) tnente mit einer minimalen Anzahl Schaltvorgänge verwirklicht wird, wobei Schaltspitzen vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass beim Umschalten der beiden Spannungsklemmen von einem ersten zu einem benachbarten zweiten Teilerelement ,. unter Ansteuerung der Steuerschaltung die Verbindung des gemeinsamen Knotenpunktes zwischen den beiden Teilerelementen und einer der beiden Spannungsklemmen beibehalten wird und die Verbindung der anderen Spannungsklemme mit dem diesem Knotenpunkt gegenüberliegenden Ende des ersten Teilerele-inentes zu dem diesem Knotenpunkt gegenüberliegenden Ende

des zweiten Teilerelementes umgeschaltet wird.

Bei Anwendung dieser erf indingsgemässen Massnähme werden die Schaltvorgänge auf das Unterbrechen der Verbindung des dem genannten Knotenpunkt gegenüberliegenden 2g Endes des ersten Teilerelementes und einer der beiden Spannungsklemmen und auf das Verbinden des ebenfalls diesem Knotenpunkt gegenüberliegenden Endes des zweiten Teilerelenientes mit der letztgenannten Spannungsklemme beschränkt.

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Dadurch wechselt die Polarität der Spannung zwischen den beiden Spannungsklemmen, mit der Folge, dass bei einer ungeänderten Stellung des regelbaren Spannungsteilers nun statt des höchsten, der niedrigste Spannungswert des zwischen den Spannungski einmen geschalteten Spannungs inkremen ts 5

oder umgekehrt am Ausgang liegt. Eine Umschaltung im regelbaren Spannungsteiler kann nun folglich entfallen.

Ein weiterer Vorteil der beibehaltenen Verbindung des gemeinsamen Knotenpunktes zwischen den beiden Teilerelementen und einer der beiden Spannungskieminen beim Umschalten ist, dass die Spannung an dieser Spannungsklemme, die über den Spannungsteiler als Ausgangs spannung z-u einer Ausgangsklemme durchgeschaltet wird, auf einem festen Wert gehalten wird, wodurch Schaltspitzen vermieden «erden.

Eine bevorzugte Ausführungsform eirult* fcarfin-

' M - · ,< ι j

■■· dungsgemässen Teileranordnung weist das Kennzeichen Auf*, dass der regelbare Spannungsteiler eine zwischen '{|en beiden Spannungsklemmen liegende Reihenschaltung aus Teilere^ementen enthält, wobei jedes Ende der Teilerelemente unter Ansteuerung der Steuerschaltung einzeln zu einem Ausgang der Teileranordnung schaltbar ist.

Bei Anwendung dieser Massnahme ist der regelbare Spannungsteiler diskret ausgebildet und seine Steuerung lässt sich mit Hilfe einer einfachen Steuerschaltung verwirklichen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Teileranordnung weist das Kennzeichen auf, dass der Regeleingang der Steuerschaltung erste und zweite mit einem Impulsgenerator verbundene Regelklemmen enthält, die

mit einer Zählanordnung zum Addieren der ersten Regelklemme 30

zugeführter Impulse und zum Subtrahieren der zweiten Regelklemme zugeführter Impulse schaltbar verbunden sind, welche Zählanordnung mit einer Schaltsteueranordnung zum Umwandeln des Ausgangssignals der Zählanordnung in ein Schaltsteuersignal für den Stufenteiler und den regelbaren Spannungsteiler verbunden ist, wobei eine über eine der beiden Regelklemmen der Zählanordnung zugeführte Impulsreihe eine Zunahme und eine über die andere Regelkleinme der Zählatiord-

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nung zugeführte Impulsreihe eine Abnahme der Ausgangsspannung der Teileranordnung verursacht.

Bei Anwendung dieser Massnahme ist die Teileranordnung als Ganzes integrierbar.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform einer 5

Teileranordnung nach der Erfindung weist das Kennzeichen auf, dass die Teilerelemente des Stufenteilers eine zwischen den Eingang und die Bezugsklemme angelegte Spannung in Teilerspannungen verteilen, die sich logaritmisch zueinander verhalten.
10

Bei Anwendung dieser Massnahme erfolgt eine

logarithmische Spannungsänderung, was u.a. bei Stärkenregelungeii von Tonsignalen erwünscht ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist

in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Schaltplan des Stufenteilers und

des regelbaren Spannungsteilers der Teileranordnung nach der Erfindung,

Fig. 1a eine Darstellung eines logarithmischen Stufenteilers,

Fig. 1b eine Darstellung einer Ausführungs-

forni einer Teileranordnung, wobei eine Anzahl Stufenteiler und ein regelbarer Spannungsteiler in Kaskade geschaltet

Fig. 2 ein praktisches Ausführungsbeispiel

einer erfindungsgemässen integrierbaren Teileranordnung.

Fig. 1 zeigt einen Stufenteiler 1, der über

erste und zweite Spannungsklemmen 5 und 6 mit einem regelbaren Spannungsteiler 2 in Kaskade geschaltet ist. Der ti U

Stufenteiler 1 ist mit einem Eingang 3 und mit einer mit Masse verbundenen Bezugsquelle k versehen, zwischen die eine Spannungsquelle 8 geschaltet ist, und enthält eine zwischen dem Eingang 3 und der Bezugsklemme k liegende Reihenschaltung aus als Teilerelemente wirksamen Widerständen 11 bis Jd

15. Der Widerstand 11 ist über Schalter 21 und 22 zwischen den Spannungsklemmen 5 und 6 parallel schaltbar, der Widerstand 12 über die Schalter 23 und 22, der Widerstand I3

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über die Schalter 23 und 2k, der Widerstand Ik über die Schalter 25 und 2k und der Widerstand 15 über die Schalter 25 und 26.

Der regelbare Spannungsteiler 2 enthält eine

zwischen den Spannungsklemmen 5 und 6 liegende Reihenschal-5

tung aus als Teilerelemente wirksamen Widerständen 31 bis

36. Die Enden dieser Widerstände 31 bis 36 sind über eine Parallelschaltung aus den Schaltern 41 bis kj einzeln schaltbar mit einem Ausgang 7 des regelbaren Spannungsteilers 2 verbunden. Die Ausgangsspannung wird am Ausgang 7 gegenüber einer mit der Bezugsklemme k verbundenen Ausgangsbezugsklemme 9 gemessen.

Bei einer Spannung V der Spannungsquelle 8 und bei gleichen Widerständen 11 bis 15 wird dadurch, dass die Schalter 25 und 26 geschlossen werden, die Spannungs-

klemme 6 mit Masse und die Spannungskiemme 5 mit 1/5 V verbunden. Die Ausgangsspannung am Ausgang 7 kann nun auf einem Spannungswert in der Strecke von 0 bis I/5 V gebracht werden und zwar dadurch, dass einer der Schalter Ή bis 4 7 geschlossen wird.

Bei gleichen Widerständen 3I bis 36 kann beispielsweise dadurch, dass der Schalter k6 geschlossen wird, die Ausgangsspannung auf 1/3Ο V gebracht werden. Dadurch, dass der Schalter k6 geöffnet und der Schalter 47 geschlossen wird, wird die Ausgangsspannung auf 2/3Ο V gebracht. 25

Auf diese Weise kann die Ausgangsspannung schrittweise um jeweils I/30 V steigen bis zum Maximalwert (i/5 V) des Spannungsinkrements zwischen den Spannungsklemmen 5 und 6. Der Schalter 41 ist dann geschlossen und die Schalter k2 bis 47 sind dann geöffnet.

Eine weitere Zunahme der Ausgangsspannung ist

dadurch möglich, dass das Spannungsinkrement des nachfolgenden Widerstandes 14 zu den Spannungsklemmen 5 und 6 übertragen wird. Dies wird nach der Erfindung dadurch vorwirk-

licht, dass der Schalter 26 geöffnet und der Schalter 2k 35

geschlossen wird. Der Schalter 25 bleibt dabei unverändert im geschlossenen Zustand. An der Spannungsklemme 5 bleibt dadurch eine Spannung entsprechend 1/5 V vorhanden, während

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der Spannungsklemme 6 nun eine Spannung entsprechend 2/5 V zugeführt wird. Der regelbare Spannungsteiler 2, der den höchsten Spannungswert (i/5 V) des vorhergehenden Spannungsinkrements bei geschlossenem Zustand des Schalters 41 zum Ausgang 7 durchschaltete, schaltet nun bei einer unveränderten geschlossenen Stellung des Schalters 41 den niedrigsten Spannungswert (i/5 V) des neuen Spannungsinkrements (1/5 V - 2/5 V) durch. Die Spannungspolarität zwischen den Spannungsklemmen 5 und 6 ist nun ja der bei dem vorhergehenden Spannungsinkrement entgegengesetzt. Die Ausgangs-. .

spannung kann nun Schrittweise um jeweils 1/30 V bis 2/5 V dadurch weiter zunehmen, dass die Schalter kZ bis k7 nacheinander geschaltet werden.

Eine weitere Zunahme der Ausgangsspannung

nach dem Erreichen von 2/5 V beim Schliessen des Schalters 47 wird dadurch ermöglicht, dass das Spannungsinkrement des folgenden Widerstandes 13 zu den Spannungsklemmen 5 und 6 übertragen wird. Dies wird nach der Erfindung dadurch verwirklicht, dass der Schalter 25 geöffnet und der Schalter

23 geschlossen wird. Die Spannungspolarität zwischen den 20

Spannungsklemmen 5 und 6 wechselt: an der Spannungskieinme 5 liegt eine Spannung entsprechend 3/5 V, an der Spannungsklcnime 6 eine Spannung von 2/5 V. Die Ausgangsspannung kann nun über dieses Spannungsinkrement von 2/5 V zu 3/5 V in Schritten von jeweils 1/3O V weiter zunehmen, indem die Schalter 46 bis k1 nacheinander geschaltet werden.

Auf die obenstehend beschriebene Art und

Weise ist es möglich, die Ausgangsspannung über die folgenden Spannungsinkremente (3/5 V - 4/5 V) und (4/5 V - V) in Schritten von I/30 V zunehmen zu lassen.

Eine Abnahme der Ausgangsspannung erfolgt

dadurch, dass die Schaltvorgänge in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden.

Der rcäßolbnro Spinnning» teiler 2, dor die den

Spaimungskleminen 5 und 6 angebotene Spannung in diskrete 35

Spannungspegel verteilt, kann durch einen analogen Spannungsteiler, beispielsweise ein Potentiometer oder eine Schaltungsanordnung, wie diese in der niederländischen

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Patentanmeldung 1 802 973 beschrieben worden ist, ersetzt werden. Eine derartige nicht dargestellte Ausführungsform bietet den Vorteil, dass Schaltvorgänge im regelbaren Spannungsteiler bei der obenstehend beschriebenen Schalt-

_c art im Stufenteiler nicht auftreten, so dass Schaltspitzen ο

völlig vermieden werden.

Fig. 1a zeigt einen Stufenteiler 1· mit einer logarithmischen Spannungsaufteilfunktion. Die Elemente, die denen des in der vorhergehenden Figur dargestellten Stufen_in teilers entsprechen, sind mit dengleichen Bezugszeichen angegeben. Der Stufenteiler 1 ist mit Widerständen 27, 28, und 30 versehen, die einerseits mit der Bezugskleintne h und andererseits mit den gemeinsamen Knotenpunkten der Widerstände 11 und 12, 12 und I3, I3 und \k bzw. 1'+ und I5 verr-

., bund en sind.
Ib

Bei einem Wert von 2 R für die Widerstände

15 und 27 bis 30 und R für die Widerstände 11 bis 14, wird der Gesamtwert der Widerstände 15 und 3O: R, ebenso wie der Gesamtwert der Widerstände 14, I5, 29 und 30; I3, 14, 15, 28, 29 und 30; 12, I3, Ik, I5, 27,28, 29 und 30. Wird der Eingang 3 auf einen Spannungswert V gebracht und liegt die Bezugsklemme k an Masse, so ist am gemeinsamen Knotenpunkt der Widerstände 11, 12 und 27 eine Spannung entsprechend ·§■ V vorhanden; am gemeinsamen Knotenpunkt der Widerstände 12, 13 und 28 eine Spannung ·£■ V; am gemeinsamen Knotenpunkt der Widerstände 13» 1^ und 29 eine Spannung ?r V; am gemeinsamen Knotenpunkt der Widerstände 14, I5 und 30 eine Spannung rr? V. Die Spannung an den Knotenpunkten nimmt in der genannten Reihenfolge um einen Faktor \ ab. Eine der-

-₀ artige Spannungsverteilung ist beispielsweise bei Lautstärkeregelungen in Tonverstärkern vorteilhaft.

Fig. 1b zeigt eine Kaskadenschaltung von

Stufenteilern 1a bis 1k und des regelbaren Spannungsteilers 2, wobei die Stufenteiler la bis 1k dem Stufenteiler 1 entsprechen. Zwischen dem Eingang 3k und der Bezitgsklemme 4k des Stufenteilers 1k liegt die SpannungsquelIe 8. Die Bezugsklemnie kk. liegt an Masse und ist mit der Ausgangsbezugsklennne 9 verbunden.

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Ausgehend von N Teilerelementen in dem regelbaren Spannungsteiler 2 und von N₁ bis N, Teilerelementen in den Stufenteilern 1a bis 1k in einer inneren Schaltkonfiguration, wie diese in Fig. 1 dargestellt ist, mit N bis N. gleich oder grosser als 3> können mit einer der-ο κ j^

artigen Kaskadenschaltung 1 +tr N. unterschiedliche Spannungspegel verwirklicht Werden mit K + }T_ N. Schaltern.

Eine maximale Anzahl unterschiedlicher Spannungspegel bei einer minimalen Anzahl Schalter wird erreicht wenn N. = N. = 2 (j = ο . . . . k-i). Die Anzahl unterschiedlicher Spannungspegel beträgt dann 1 + 2 , die Anzahl Schalter 2k + 1.

Fig. 2 zeigt eine integrierbare Teileranordnung nach der Erfindung, wobei die Klemmen 3 bis 7 den Klemmen mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 entspre-15

chen. Der Stufenteiler 1 und der regelbare Spannungsteiler 2 entsprechen, was die Funktion anbelangt, denen aus Fig. Die Steuerung des Stufenteilers 1 und des regelbaren Spannungsteilers 2 wird mit Hilfe einer Steuerschaltung verwirklicht, die einen Schalter 86, einen Taktimpulsgenerator 83» der über eine Sperrschaltung A mit einer Zählanordnung 90 verbunden ist, einen zwischen einem Ausgang der Zählanordnung 90 und einem Eingang der Sperrschaltung A liegenden Zyklusindikator 92 und eine ebenfalls mit dem Ausgang

der Zählanordnung 90 verbundene Schaltsteueranordnung 9I 25

enthält, die mit dem Stufenteiler 1 und dem regelbaren Spannungsteiler 2 zum Zuführen von Schaltsteuersignalen zu demselben verbunden ist.

Die genannten Schaltungsanordnungen sind

mit Hilfe integrierter Schaltungen verwirklicht, die alle in dem Philips-Data-Handbook: "Semiconductors and Integrated Circuits", Teil 6, Mai 1976, beschrieben sind. Die Anschlussklemmen dieser integrierten Schaltungen sind in der betreffenden Figur durch einen Buchstaben und einen Index angegeben. Dieser Index bezeichnet die KJ enirnemmiiiinor der betreffenden Anschlussklemme, wie diese in dem genannten "Philips-Data-Book" angegeben ist. Die Speiseanschlussk.lommen sowie die Anschlussklemmen, die für die genannte

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Steuerung nicht relevant sind, sind nicht dargestellt.

Die Sperrschaltung A enthält eine integrierte Schaltung vom Typ HEF 4012 P, worin aufgenommen sind zwei NAND-Tore A¹ und A¹· mit den Eingangsklemmen A₀ bis Ar bzw. A_Q bis A₁ . Die Eingangsklemmen A₀ und A₁₀ liegen über Widerstände 85 bzw. 8k an Masse und sind über einen Umschalter 86 mit einer positiven Speisespannung wechselweise verbunden. In einer Stellung I des Wechselschalters 86 ist die Eingangsklemme A₁₀ mit der Speisespannung, in einer Stellung II ist die Eingangskiomme A₀ mit der Speisespannung verbunden. Die Eingangsklemmen A. und A_ sind als erste und zweite Regelklemmen der Steuerschaltung wirksam und sind mit einem Ausgang des Taktimpulsgenerators 83 verbunden, der positive Impulse mit einer Frequenz von etwa 10 Hz liefert. Die Eingangsklemmen A und A₁ sind mit einem Ausgang des Zyklusindikators 92 verbunden.

Die Zählanordnung 90 enthält zwei integrierte Schaltungen B und C vom Typ HEF 40193 P mit den Eingangsklemmen B., B bzw. C., C und mit Ausgangsklemmen B„, B₀, B^, B₇ bzw. C₀, C₂, C/-. Der integrierte Kreis B ist einerseits über die Eingangsklemmen B_ und B. mit den Ausgangsklemmen A₁ und A₁₀ der NAND-Tore A¹ und A'¹ und andererseits über Borgbitausgangsklemmen B₃ und B₁₀ mit den Eingangsklemmen C,, und Cr des integrierten Kreises C verbunden,

Die Summe der Eingangsklemme B_ zugeführter Impulse wird in binär-dezimaler Zahlform den Ausgangsklemmen B₀, B₀, B^, B₇, C„, C und Cg angeboten, wobei die Bitsignifikanz in der genannten Reihenfolge von 2 bis 2

zunimmt. Eine hohe Klemmenspannung, die nachstehend als 30

1-Spannung bezeichnet wird, entspricht dabei dem Binärwert 1 und eine niedrige Klemmenspannung, die nachstehend als 0-Spannung bezeichnet wird, entspricht dein Binärwert 0. Impulse, die der Eingangsklemme Br zugeführt werden, verringern die Binär-Deziinalzahl an den letztgenannten

Ausgangsklemmen.

Der Zyklusindikator 92 enthält ein integriertes NAND-Tor D vom Typ HEF kOG8 P mit Eingangskieniinen

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D₀ bis D_ und D_Q bis D₁ und mit einer Ausgangsklemme D.„, sowie ein integriertes NOR-Tor E vom Typ HEF *fO78 P mit Eingangsklemmen E₀ bis E_ und E_q bis E. und mit einer Ausgangsklemme E . Die Ausgangsklemme D._o ist mit der Eingangsklemme A„ des NAND-Tores A¹, die Ausgangsklemme E-„ -} -^

über einen Inverter 81 mit der Eingangsklemme A₁₁ des NAND-Tores A'' verbunden. Die Eingangsklemme D des NAND-Tores D ist über einen Invertor 80 mit der Ausgangsklemme B_ der Zählanordnung 90, die übrigen Eingangsklemmen D₀ bis Di und D_ bis D₁₁ sind mit den Ausgangsklemmen B₀, B₀, B^, 4911 j <- °

C₀, C₀ bzw. Cf- verbunden. Die Eingangsklemmen E₀ bis E_ und E_Q bis E₁₁ des NOR-Tores E sind ebenfalls mit den Ausgangsklemmen B_, B_, B^, B_, C„, C bzw. C^ der Zählanordnung 90 verbunden.

Bei einen Zalilcnwert der Binär-Dezimalzahl 15

an den Ausgangsklemmen B„, B₃, Bg, B_,C , C„ und C^ der Zählanordnung 90 in dem Gebiet von 1 bis 118 (d.h. von 1000000 bis OIIOIII) liegt an den Ausgangsklemmen D.. und E₁^ des Zyklusindikators 92 die 1-Spannung bzw. die 0-Spannung. Die 0-Spannung an der Ausgangsklemme E₁₀ wird im Inverter 81 in die 1-Spannung umgewandelt, die der Eingangsklemme A₁₁ des NAND-Tores A¹¹ zugeführt wird.

In der Stellung II des Wechselschalters 86

wird auch der Eingangsklemme A₀ dieses NAND-Tores A¹ eine 1-Spannung zugeführt. An der Eingangsklemme A des NAND-Tores A¹' liegt dann eine 0-Spannung, wodurch dieses Tor im geperrten Zustand gehalten wird. Das NAND—Tor A· ist offen für die positiven Taktinipulse des Taktiinpul s^oih-tutors 83, die der Eingangsklemme A^ zugeführt werden. Diese Taktimpulse erscheinen an der Ausgangsklemme A₁, werden der Eingangsklemme B_ der Zählanordnung 90 zugeführt und zu der Binär-Dezimalzahl an den Ausgangsklemmen derselben addiert. Erreicht diese Binär-Dezimalzahl den Wert 119 (d.h. 1110111) so erscheint an der Ausgangsklemme D die 0-Spannung,

wodurch das NAND-Tor A¹ geschlossen wird. Die Übertragung 35

weiterer Taktimpulse vom Taktimpulsgenerator 83 zu der Addieranordnung 90 ist dann gesperrt.

Wird der Wechselschalter 86 danach in die

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Stellung I umgeschaltet, so wird der Eingangsklemme A des NAND-Tores A¹ eine O-Spannung zugeführt, wodurch dieses Tor auch für andere Werte der genannten Binär-Dezimalzahl geschlossen ist. Der Eingangsklemme A _ des NAND-Tores A¹¹ wird über den Umschalter 86 eine 1-Spannung zugeführt. Der Eingangsklemme A wird eine 1-Spannung über den Invertor 81 zugeführt. Das NAND-Tor A¹· ist dann für die Taktimpulse des Taktimpulsgenerators 83 offen und leitet diese Taktimpulse über die Ausgangsklemme A. zu der Eingangsklemme Bl der Addieranordnung 9O· Die Taktimpulse verringern den Zahlwert der Binär-Dezimalzahl an den Ausgangsklemmen B„, B_> B₆, B-, C₃, C₂ und C₆. Wird der Wert 0 erreicht (d.h.OQOOOOo),

: . so erscheint an der Ausgangsklemme E₁- die 1-Spanmmg, die im Inverter 81 in die 0—Spannung umgewandelt wird. Diese O-Spannung schliesst das NAND-Tor A¹·, wodurch die

Übertragung weiterer Taktimpulse zu der Addieranordnung SO gesperrt wird.

Der Zählzyklus umfasst dadurch also 120 verschiedene Zahlwerte von 0000000 bis 1110111 und wird in

einer durch die Stellung des Umschalters 86 bestimmten 20

Richtung durchlaufen.

Die Schaltsteueranordnung 91 enthält eine

integrierte Pufferschaltung G vom Typ HEF ^0097 P und eine integrierte invertierende Pufferschaltung F vom Typ HEF

4OO98 P zum Erzeugen eines Schaltsteuersignals für den 25

regelbaren Spannungsteiler 2 sowie eine integrierte Addierschaltung H vom Typ HEF ^008 P zum Erzeugen eines Schaltsteuersignals für den Stufenteiler 1. Der regelbare Spannungsteiler 2 enthält eine integrierte Multiplexschaltung I vom Typ HEF 4051 P und der Stufenteiler 1 enthält

zwei Multxplexschaltungen K und L ebenfalls vom Typ HEF P.

Die Multiplexschaltung I ist mit Eingangs-

klemmen I bis I und Ausgangsklemmen I bis I_ und I _? bis I_1e. versehen, wobei abhängig von dem Zahlwert des Binärsignals an den Eingangsklemmen I₁₁, I₁₀ und I_ (von 000 bis 111) die Ausgangsklemme I. intern mit einer der genannten (ibrLgon Ausgangsklemmen I₁, I^, Ij , 1 und

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I₁₂ bis I₁C verbunden wird.

Eine gleiche Wirkungsweise zeigt die Multiplexschaltung K, die mit Eingangsklemmen K bis K₁ .. und Ausgangsklemmen K₁ bis K_ und K₁₂ bis K₁- versehen ist, ebenso wie die Multiplexschaltung L, die mit Eingangsklem-

men L bis L₁₁ und Ausgangsklemmen L₁ bis L_ und L _p bis L₁- versehen ist.

Zwischen den Ausgangsklemmen Ij, und I₂, I₂

und I , I und I₁, I₁ und I₁₀, I₁₀ und I₁-, I₁- und I₁., I ., und I₁O* der Multiplexschaltung I liegen die Widerstände 50 bis 56. Die Eingangsklemme I„ ist mit einem Ausgang 7 der Teileranordnung verbunden. In der integrierten Multiplexschaltung I sind die gleichen Schaltfunktionen verwirklicht worden wie diejenigen, die mit Hilfe der

Schalter 41 bis 47 des regelbaren Spannungsteilers nach Fig. 15

1 erhalten werden.

Zwischen den Ausgangsklemmen K₁ „ und L..,,

L₁ „ und K₁Ji , K₁ r und L₁J, und K^ , K₁ und L₁-, L₁- und K₁₂, K₁₂ und L₁₂, L₁₂ und K , K₁ und L₁, L₁ und K , K_ und L

I «C I ^. I «C Il Il JJ J

und Kp, Kp und L_?, L₂ und K. , Kj und L. liegen die Widerstände 60 bis 74. Die Ausgangsklemme K ist über die Spannungsklemme 5 mit der Ausgangsklemme I₁ verbunden und die Ausgangsklemme L„ über die Spannungsklemme 6 mit der Ausgangsklemme Ij. . Die Ausgangsklemme K₁- liegt über den Eingang 3 der Teileranordnung an einer zu verteilenden positiven Spannung V und die Ausgangsklemme L. über die Bezugsklemme 4 an Masse. ,

In der integrierten Multiplexschaltung K sind die gleichen Schaltfunktionen vorwirki jclit worden, wie

diejenigen, die mit den Schaltern 21, 2'} und 25 des Stufen-JU

teilers 1 aus Fig. 1 erhalten worden sind, und auf gleiche Weise sind in der integrierten Multiplexschaltung L die gleichen Schaltfunktionen verwirklicht worden wie diejenigen, die mit den Schaltern 22, 24 und 26 des genannten Stufenteilers erhalten werden.
35

Die Ausgangsklemmen B, , B», B/- und B_ der

Addieranordnung 90 sind mit den Eingangsklemmen G₂, G., G^ bzw. G₁ der Pufferschaltung G und mit den Eingangsklemmen

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F₂, F., Fg bzw. F₁ der invertierenden Pufferschaltung F verbunden, wobei zwischen der Ausgangsklemme B_ und der Eingangsklemme F₁ ein Inverter 82 liegt. Die Ausgangsklemmen G„, G und G₇ der Pufferschaltung G und die Ausgangsklemmen

F_, F_ und F der invertierenden Pufferschaltung F sind mit ^5

den Eingangsklemmen I₁₁J I₁₀ bzw. I der Multiplexschaltung I verbunden.

Die Pufferschaltung G überträgt die an die

Eingangsklemme Gp, Gl und G^- angelegte Spannung zu den Ausgangsklemmen G_, G_ bzw. G bei einer O-Spannung an der Eingangsklemme G . Wird diese O-Spannung in eine 1-Spannung geändert, so wird die Spannungsübertragung von der Eiiigangs zu den Ausgangsklemmen gesperrt. Die invertierende Pufferschaltung F weist eine gleiche Wirkungsweise auf, überträgt jedoch die an die Eingangsklemmen F , F· und F/- angelegte Spannung in invertierter Form zu den Ausgangsklemmen F , F„ bzw. F₇.

Die Ausgangsklemmen B_, C„, C„ und Cg der Addieranordnung 90 sind mit Eingangsklemmen H_, H , H_ bzw. H der Addierschaltung H verbunden. Die Ausgangsklemmen C , Cp und Cf- sind ebenfalls mit den Eingangsklemmen K_Q, K bzw. K₁₁ der Multiplexschaltung K verbunden. Die Ausgangsklemmen H₁, H₁₉ und H₁^ der Addierschaltung H sind mit Eingangsklemmen L₁₁I L_1n und L der Multiplexschaltung L verbunden. Den weiteren Eirigangskloniinen IL-, H., H_ und H_{1 r}

ο 4 « ''j der Addierschaltung H wird ein binäres Signal 1000 zugeführt, indem die Eingangsklemmen H^ an die 1-Spannung und die Eingangsklemmen Hr, H„ und H₁_ an eine O-Spannung (Masse) gelegt werden. Die Addierschaltung H gibt an den Ausgangsklemmen H , H₁₉ und H die signifikantesten Bits der Summe der Binär-Dezimalzahl an den Eingangsklemmen H₇, H_, H_, H und die den Eingangsklemmen H^, H., Hp und H zugeführte (konstante) Binär-Dezimalzahl 1000.

Die Binär-Dezimalzahl an den Eingangsklemmen

I₁-, I_1n und I der Multiplexschaltung I durchläuft den ι ' 'ν/ y

Zahlenzyklus abwechselnd von 0 bis einschliesslich 7 (OOO bis einschliesslich 111) und von 7 bis eiiischl iessl:ich O (ill bis einschliesslich OOO), bo.L einer s I.Hnd.i ^011

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Zu- oder Abnahme der Binärzahl an den Ausgangsklemmen B„, B„,

B^und B_. Auf diese Weise wird nacheinander eine der Auso 7

gangskleramen 1^, I₃₁ I , I₁, I₁₂, I₁,., I₁^, I₁^ in der genannten oder in der umgekehrten Reihenfolge mit der Ausgangsklemme I„ verbunden. Damit wird eine gleiche Schaltart erhalten wie die im regelbaren Spannungsteiler 2 nach Fig. 1.

Nach jedem Zahlenzyklus von 0 bis 7 muss der

Stufenteiler 1 umgeschaltet werden und zwar derart, dass ein Schaltvorgang abwechselnd in der Multiplexschaltung K und in

]Q der Multiplexschaltung L durchgeführt wird. Eine derartige Schaltart wird dadurch verwirklicht, dass die Binär-Dezimal-Zahl an den Ausgangsklemmen B₇, C„, C„ und C^- als Schaltsteuersignal für den Stufenteiler 1 verwendet wird. Ändert diese Binär-Dezimalzahl von ungerade nach gerade, so wird

je die' Verbindung der Ausgangsklemme K„ mit einer der Ausgangsklemmen Kl, K₂, K_, K₁₁, K₁₂ und K₁- zu einer nachfolgenden Ausgangsklemme umgeschaltet. Die Binär-Dezimalzahl an den drei signifikantesten Eingangskiemmen H_, H„ und H₁ bestimmt dann, welche der genannten Ausgangsklemmen K„ ver-

2Q bunden wird. Ändert die genannte Binär—Dezimalzahl von gerade nach ungerade, so wird die Verbindung der Ausgangsklemme L^ mit einer der Ausgangsklemmen L₁, L₂, L·, L_, L₁₂ bis L₁- zu einer folgenden Ausgangsklemme umgeschaltet. Hier bestimmen die drei signifikantesten Bits der Summe der Binär-Dezimalzahl an den Eingang^clemmen H_, H_, H₁ und der Binär-Dezimalzahl 1000 an den Eingangsklemmen PL-, Hr, H„ und H welche genannten Ausgangsklemmen L , L„, L^, L_, L₁₉ bis einsch]icsslich L_1r mit der Ausgangsklemme L„ verbunden wird. Die auf diese Weise erhaltene Schaltart entspricht der

2Q aus dem Stufenteiler nach Fig. 1.

In der Stellung I des Umschalters 86 nimmt die Spannung; am Ausgang 7 gegenüber der Bezugskleinme k von einem Wert zwischen 0 und + V bis 0 V in maximal 105 Spannungsstufen ab. In der Stellung II des Umschalters 86 nimmt die Spannung am Ausgang gegenüber der Bezugsklemme h von einem Wert zwischen 0 und + V bis V Volt selbstverständlich ebenfalls in maximal IO5 Spannungsstufen zu. Durch einen anderen gegenseitigen Anschluss der integrierten Schaltungen

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ist es auch möglich, in der Stellung I des Umschalters die Ausgangsspannung am Ausgang 7 zunehmen zu lassen und in der Stellung II abnehmen zu lassen.

Wird eine analoge Spannungszu- oder -abnähme

bevorzugt, so muss der diskrete regelbare Spannungsteiler durch einen nicht dargestellten analogen regelbaren Spannungsteiler, wie dieser beispielsweise in der niederländischen Patentanmeldung 7 802 073 beschrieben worden ist, ersetzt werden. Den Multiplexschaltungen F und G soll dann ein Digital-Analog-Wandler nachgeschaltet werden zum Erhalten eines analogen Regelsignals für einen derartigen analogen regelbaren Spannungsteiler.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

\1 ·J Teileranordnung mit einem mit einem Eingang

versehenen Stufenteiler, der über erste und zweite Spannungsklemmen mit einem mit einem Ausgang versehenen regelbaren Spannungsteiler in Kaskade geschaltet ist, sowie mit einer mit einem Regeleingang versehenen Steuerschaltung zum Regeln des Stufenteilers und des regelbaren Spannungsteilers, welcher Stufenteiler mit einer zwischen dem Eingang und einer Bezugsklemme liegenden Reihenschaltung aus Teilerelementen versehen ist, die den beiden Spannungskleinmen

^q parallel schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass beim Umschalten der beiden Spannungsklemmen (5» 6) von einem ersten zu einem benachbarten zweiten Teilerelement (11, 12, 13» 1^» 15) unter Ansteuerung der Steuerschaltung (21, 22, 23» 24, 25, 26) die Verbindung des gemeinsamen Knotenpimktos zwischen den beiden Teil ere leinen ten und einer der beiden Spannungskiemrnen (5> 6) beibehalten wird und die Verbindung der anderen Spannungsklemmen (6, 5) mit diesem Knotenpunkt gegenüberliegenden Ende des ersten Teilerelementes zu dem diesem Knotenpunkt gegenüberliegenden Ende

2Q des zweiten Teilerelementes umgeschaltet wird.

2. · Teileranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der regelbare Spannungsteiler (2) eine zwischen den beiden Spannungsklemmen (5» 6) liegende Reihenschaltung aus Teilerelementen (3I, 32, 33, 3^, 35, 36) enthält, wobei jedes Ende der Teilerelemente (3I, 32, 33, 3^» 35» 36) unter Ansteuerung der Steuerschaltung (41, kZ, ^3, kk, J45, h6, k7) einzeln an einen Ausgang (7) der Teileranordnung (2) schaltbar ist.
3· Teileranordnung nach Anspruch 2, dadurch ge-

kennzeichnet, dass der Regeleingang (A₃, A., A₁₀, A_q) der Steuerschaltung (A₁. B, C, D, E, F, G, H, I, K, L) erste (A.) und zweite (A ) mit.einem Impulsgenerator (83) verbundene Regelklemmen enthält, die mit einer Zählanordnung

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ORIGINAL INSPECTED

: : . : ."7C: 2945^94

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(90) schaltbar verbunden sind zum Addieren der ersten Regelklemme (Al) zugeführter Impulse und zum Subtrahieren der zweiten Regelklemme (A_Q) zugeführter Impulse, welche Zählanordnung (90) mit einer Schaltsteueranordnung (91) ver-

c bunden ist zum Umwandeln des Ausgangssignals der Zählanordnung (90) in ein Schaltsteuersignal für den Stufenteiler (1) und den regelbaren Spannungsteiler (2), wobei eine einer der beiden Regelklemmen (Ai, A) zugeftihrte Impulsreihe eine Zunahme und eine der anderen Regelklemme (A_Q, A. ) zu-

._ geführte Impulsreihe eine Abnahme der Ausgangsspannung des regelbaren Spannungsteilers (2) verursacht.

k. Teileranordnung nach einem der vorstehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilerelemente (11, 12, 13, 14, 15) des Stufenteilers (i) eine zwischen dem Eingang (3) und der Bezugsklemme (k) vorhandene Spannung in Teilspannungen aufteilen, die sich zueinander logarithmisch verhalten.

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