DE2948504C2

DE2948504C2 - Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Wechselspannung

Info

Publication number: DE2948504C2
Application number: DE19792948504
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. 8500 Nürnberg Parras
Original assignee: Te Ka De Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen 8500 Nuernberg De GmbH; Te Ka De Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen 8500 Nuernberg GmbH
Current assignee: PARRAS, KARL-HEINZ, DIPL.-ING., 8500 NUERNBERG, DE
Priority date: 1979-12-01
Filing date: 1979-12-01
Publication date: 1982-09-02
Also published as: DE2948504A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer dem Verlauf der Sinus- bzw. Cosinus-Funktion stufenartig nachgebildeten Wechselspannung mit einer von der Frequenz einer vorgegebenen Impulsfolge abhängigen Frequenz unter Zuhilfenahme eines digital steuerbaren Zeitgliedes, eines Zählers, einer den Inhalt des Zählers auswertenden Totschaltung und anschließenden Bewertungswiderständen. Beispielsweise in Datenübertragungsgeräten für Bildschirmtext liegen Impulsfolgen vor, die mit solchen Schaltungen in derartige Signale umgewandelt werden sollen.

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung wird das sinusförmig angenäherte Signal mit einer Vielzahl von genau abzustimmenden Bewertungswiderständen eingestellt (DE-OS 27 20 831). wobei trotz erheblichem Bauteilaufwand die z. B. für den oben angegebenen Anwendungsfall nötige Genauigkeit der Annäherung nicht erzielbar ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer Wechselspannung mit möglichst wenigen und in geringem Bauvolumen aufbaubaren Bauteilen zu schaffen, mit in denen der gewünschte Funktionsverlauf bestmöglich nachbildbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Bewertungswiderstände zum Erzeugen von Spannungsstufen konstanter Amplitudendifferenz vorgesehen sind und daß die Torschaltung parallel zu einer auf das Zeitgüed wirkenden Steuervorrichtung geschaltet ist, mit der die Dauer der den jeweiligen Widerständen weiterzugebenden Spannungsstufen beeinflußbar ist.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht in der Integrationsfähigkeit der Schaltung auf einem mit digital arbeitenden Bauelementen aufgebauten Chip, weil nur eine relativ geringe Anzahl nach außen führender Verbindungen, die sich aus der Anzahl der

M Bewertungswiderstände ergibt, erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Bauelemente zum Erzeugen unterschiedlicher Signale mehrfach benutzbar sind. Besonders vorteilhafte, einfach und günstig herstellbare Weiterentwicklungen

jo einer Schaltung sind in den Unteransprüchen enthalten, derer. Ausgestaltugen im folgenden anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Es zeigt
Fig.! einen Übersichtsschaltplan und

Fig. 2 ein Impulsdiagramm des Stromlaufes in der F i g. 1 gezeigten Schaltung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten digital steuerbaren Zeitglied 10 liegt ein impulsförmiges Eingangssignal 30 an, das zur Taktversorgung des Zählers 11 dient. Der Zähler 11 steuert das Zeitglied 10 über drei verschiedene EXKLUSIV-ODER-Gatter 24 einer Steuervorrichtung 14, die parallel an den ersten drei Zählerausgängen und gemeinsam am vierten, vorletzten Zählerausgang liegen. Dadurch wird erreicht, daß von dem Zeitglied 10 Impulse vorgegebener Dauer erzeugt werden, deren Länge dem Verlauf der .Sinusfunktion angepaßt ist. Das Zeitglied 10 wird also vom Zählerstand des von ihm unmittelbar vorher mit Impulsen versorgten Zählers 11 gesteuert.

w Auch bei einer softwaremäßigen Ausgestaltung dieser Bearbeitungsschleife, beispielsweise mit einem Mikroprozessor, wäre an dem durch die Erfindung angegebenen Ergebnis erkennbar, daß die Sinusform durch die Impulsdauer und nicht durch die Impulshöhe, die Amplitude, nachgebildet wird.

Die zeitabhängige Signalerzeugung beruht darauf, daß die Ausgänge der EXKLUSIV-ODER-Gatter 24 jeweils den Zeitpunkt eines neuen Taktimpulses bestimmen, der dem Zähler 11 zugeführt wird. Damit ist

fao der Zähler 11 bereits auf den geforderten, von der Frequenz des Eingangsimpulses 30 abhängigen Stand gebracht, der zur weiteren Signalformung erforderlich ist.

Die weitere Signalformung erfolgt in EXKLUSIV-

h< ODER-Gattern 22, die parallel zu den EXKLUSIV-ODER-Gattern 24 der Steuerung 14 liegen und eine Torschaltung 12 bilden. Das vierte EXKLUSIV-ODER-Gatter liegt ebenfalls parallel zu den anderen Bauele-

menten der Torschaltung 12, und zwar an der vierten Zählstufe des Zählers 11, an dem abweichend zur Steuerschaltung 14 die Bauelemente der Torschaltung

12 gemeinsam am Ausgang der letzten Zählstufe liegen. Die Parallelschaltung der Bauelemente 22 der

Torschaltung 12 setzt sich in Bewertungsw derständen

13 fort, von denen je einer an ein EXKI.USIV-ODER-Gatter angeschlossen ist. Je nach Zählerstand und Arbeitsweise des Zeitgliedes erhalten die ausgangsseitigen Bewertungswiderstände 13 Impulse unterschiedlicher Dauer, die ausgangsseitig zusammengefaßt abgegeben werder.

Zur Erzeugung gleich großer Spannungsstufen haben die Widerstände in aufsteigender Reihenfolge um den Faktor zwei vergrößerte Werte.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung v>ird anhand der in Fig. 2 in anderem Maßstab dargestellten Impulszüge näher erläutert, wobei von einem Impulszug 30 ausgegangen wird. Mit Zeitglied 10, Steuervorrichtung 14 und Torschaltung 12 werden Impulszüge erzeugt, die ausgehend von dem zeit- und frequenzabhängig gesteuerten (mpulszug 31 zu dem Impulszug 34 führen. Der Impulszug 34 besteht im einzelnen aus:

— einem relativ lang dauerndem Signa! im Bereich des Sinusmaximums, anschließend daran

— einem etwas kürzeren Signal, daran anschließend

— einem aus zwei wesentlich kürzeren Teilen zusammengesetzten Signal im Bereich mittleren Anstieges und daran anschließend

— einem aus vier noch kürzeren Teilen bestehenden Signal im Bereich größter Steigung des Sinusverlaufes.

Die Schaltungsanordnung geht von einem in allen Quadranten gleichartigen Verlauf der Sinusfunktion aus, so daß für die Verwendung dieses Signales in den

anderen Quadranten nur noch Vorzeichen- und Richtungsinformaiionen beizufügen sind, die ebenfalls von der Torschaltung 12 erzeugt werden und in den Impulszügen 32 und 33 erkennbar sind.

Der in dieser Weise durch Vorzeichen- und Richtungsumkehr aus dem Imp::Iszug 31 erzeugte Abschnitt des Sinusverlaufes wird in der Zeichnung im dritten Quadranten wegen Wiederholung abgebrochen. Eine Frequenzänderung des Ausgangssignales 30 wirkt sich daher bereits während einer Periode der Sinusfunktion auf das erzeugte Sinussignal 35 aus. so daß die neue Schaltung sich nichi nur durch stetige Anpassung, sondern auch durch schnelle Nachführung ausgezeichnet.

Selbstverständlich sind auch Ausgestaltungen der Torschaltung und der Steuervorrichtung mit anderen als den dargestellten logischen Bauelementen denkbar, die auch das Ziel anstreben, den Verlauf einer periodischen Funktion nicht durch die Höhe des Spannungshubes, sondern durch die Dauer der einzelnen Stufen nachzuvoliziehen.

Bezugszeichen	digital steuerbares Zeitglied
10	Zähler
11	Torschaltung
12	Be wertungs widerstand
13	Steuervorrichtung
14	höchste Zahlstufe
15	Bauelement der Torschaltung
22	Bauelement der Steuervorrichtung
24	Eingangstakt
30	Takt am Teilerausgang
31	Takt am Sieuerausgang
32	Takt an der höchsten Zahlstufe
33	Takt aus Takten 31-33
34	Spannijngsverlauf nach Takt 34
35

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Palentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Erzeugen einer den Verlauf der Sinus- bzw. Cosinusfunktion stufenartig nachbildenden Wechselspannung mit einer von der Frequenz einer vorgegebenen Impulsfolge abhängigen Frequenz unter Zuhilfenahme eines digital steuerbaren Zeitgliedes, eines Zählers, einer den Inhalt des Zählers auswertenden Torschaltung und anschließenden Bewertungswiderständen, d a durch gekennzeichnet, daß die Bewertungswiderstände (13) zum Erzeugen von Spannungsstufen konstanter Amplitudendifferenz vorgesehen sind und daß die Torschaltung (12) parallel zu einer auf das Zeitglied (10) wirkenden Steuervorrichtung (14) geschaltet ist, mit der die Dauer der den jeweiligen Widerständen (13) weiterzugebenden Spannungsstufe beeinflußbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein logisches Bauelement (22) der Torschaltung an der vorletzten Zählerstufe zum Erzeugen des Vorzeichens in Abhängigkeit vom Funktionsverlauf angeschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (15) des Zählers (11), in dem die letzte Zählstufe gespeichert ist, parallel an die Bauelemente (24) der Steuervorrichtung (14) angeschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (14) aus den gleichen logischen Bauelementen (24) wie die der Torschaltung (12) aufgebaut ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die logischen Bauelemente (12, 14) EXKLUSiV-ODER-Gattersind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das digital steuerbare Zeitglied (10) zum Erzeugen einer Anzahl unterscheidbarer Spannungsstufen ausgebildet ist, die kleiner als die Zahl der Zählstufen des Zählers (11) ist.

7.Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das digital steuerbare Zeitglied (10) über Zähler 11 und Steuervorrichtung (14) rückgekoppelt ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (10) die Torschaltung (12), die Steuervorrichtung (14) ohne die Bewertungswiderstände (13) auf einem aus digital arbeitenden Bauelementen aufgebauten Chip untergebracht sind.