DE3027660A1 - Einstellschaltung - Google Patents

Description

ilips¹uloeban^^:!-:n, E'ndhoven 3027660

U.V. Philips"

PHN 9553 f-Zü- 6.6.1980

Eins tellschaltung

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Einstellschaltung mit gleichzeitig oder hintereinander wirksamen
oder durch einen Prozessor zusammenstellbaren bzw. einschaltbaren Schaltungsteilen, mit welcher Einstellschaltung eine digitale Signalkombination erhalten werden kann, die einen Wert darstellt, der abhängig ist von der Verdrehung einer Einstellachse, mit der ein Impulsgeber gekuppelt ist, der bei Drehung der Einstellachse einen Impuls zu einer Schaltungsanordnung zum Messen der Drehgeschwindigkeit abgibt, die bei einer Erhöhung bzw. Verringerung der Drehgeschwindigkeit eine beschleunigte bzw. verzögerte Änderung des
durch die digitale Signalkombination dargestellten Wertes verursacht, welche Einstellschaltung eine mit dem Impulsgeber gekoppelte Zählschaltung enthält zum Zählen der von

'5 dem Impulsgeber abgegebenen Impulse.

Aus der deutschen Auslegeschrift 27 2.6 383 ist eine derartige Eins teilschaltung bekannt, bei der die
Zählschaltung bei einer Verdrehung der Einstellachse Impulse zugeführt bekommt, die dafür sorgen, dass die Zählschaltung

²^ eine digitale Signalkombination abgibt, die von der Verdrehung der Einstellachse abhängig ist. Um bei einer Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Einstellachse eine beschleunigte Änderung der digitalen Signalkombination zu
erhalten, wird die Anzahl Impulse je Drehungswinkel der

Einstellachse, die der Zählschaltung abgegeben wird, vergrössert. Dies kann durch Umschalten des Zähleingangs der Zählschaltung von einem Ausgang des Impulsgebers zu einem Ausgang eines Impulsgenerators, der Impulse mit einer hohen Frequenz abgibt, oder durch Multiplizieren der Frequenz

^u der von dem mit der Einstellachse gekuppelten Impulsgeber abgegebenen und dem Zähleingang zugeführten Impulse erfolgen. Diese Methoden sind bei Verwendung eines Mikroprozessors
nicht interessant.

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PHN 9553 -²^ 3 - O.O.1O8Ü

Die Erfindung liat min zur Aufgabe, eine Einstellschaltung zu schaffen, die zum Gebrauch eines Mikroprozessors besser geeignet ist.

Eine Einstellschaltung der eingangs erwähnten Art weist dazu nach der Erfindung das Kennzeichen auf, dass die Zählschaltung eine periodische Rückstellschaltung und die Einstellschaltung eine Integrierschaltung enthält, in der periodisch auftretende Endstellungen der Zählschaltung mit einem von einer Schaltung zum Messen der Drehgeschwindigkeit einstellbaren Multiplizierfaktor zum Erhalten der digitalen Signalkombination zusammengefügt werden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde,

dass eine Zahl leichter multipliziert werden kann als eine Signalfrequenz. Deswegen wird zunächst diese Frequenz, in diesem Fall die Drehgeschwindigkeit der Einstellachse, jeweils durch eine periodische Frequenzmessung in eine Zahl umgewandelt und diese Zahl wird mit einem gewünschten Faktor multipliziert. Die Beschleunigung und die Verzögerung der Änderung der digitalen Signalkornbination erfolgt nun durch Vergrösserung bzw. Verringerung des Multiplizierfaktors, mit dem eine von der Drehgeschwindigkeit der Einstellachse abhängige, von der Zählschaltung erhaltene Zahl multipliziert wird, was eine Operation ist, die von einem Mikroprozessor auf einfache Weise durchgeführt werden kann.

Eine erfindungsgemässe Einstellschaltung kann beispielsweise als Abstimmbedienungsschaltung eines Rundfunkempfängers oder als Schaltungsanordnung zum genauen Einstellen einer Digitaluhr mit einer anderen Uhr oder für beide Zwecke in einem mit einer Uhr versehenen Rundfunkgerät verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einstellschaltung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zum Messen der Drehgeschwindigkeit der Einstellachse der Einstellschaltung nach Fig. 1.

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PHN 9553 ^ Q- 6.6.1980

In Flg. 1 ist eine Einstellach.se 1 mit einem Impulsgeber 3 gekuppelt, der bei einer bestimmten Winkelverdrehung der Einstellachse 1 an einem Ausgang 5 eine bestimmte Anzahl Impulse abgibt. Mit dem Impulsgeber 3 ist ein Drehrichtungsdetektor 7 gekoppelt, der an einem Ausgang 9 ein Gleichstromsignal abgibt, dessen Polarität der Drehrichtung der Einstellachse entspricht. Kombinationen aus Einstellachse, Impulsgeber und Drehrichtungsdetektor sind an sich bekannt und bedürfen keiner näheren Erläuterung.

Ein bei einer Verdrehung der Einstellachse 1 an dem Eingang 5 des Impulsgebers 3 auftretendes Impulssignal wird einem Eingang 11 einer Zählschaltung 13 zugeführt. Dieser Eingang 11 ist zugleich der Zählsignaleingang eines Zählers 15» der einen Rückstelleingang 17 hat, der mit einem Ausgang 19 einer periodischen Rückstellschaltung verbunden ist. Dieser Ausgang 19 ist zugleich der Ausgang eines ODER-Tores 23, von dem ein Eingang mit einem Ausgang 25 eines Frequenzteilers 27 verbunden ist, der an einem Eingang 29 ein von einem Kristalloszillator 3"! herrührendes Signal mit einer Frequenz von beispielsweise h MHz zugeführt bekommt, welches Signal durch den Frequenzteiler 27 in ein Signal von beispielsweise 5 Hz umgewandelt wird, wodurch der Zähler I5 Mal/Sekunde auf Null rückgestellt wird und folglich fünf Mal/Sekunde einen Endwert erreicht, der von der Winkelverdrehung der Einstellachse in dem vorhergehenden Zeitabschnitt abhängig ist. Von einer Gruppe von Ausgängen 33 des Zählers I5 wird eine Signalkombination erhalten, die die Zählersteilung darstellt und einer Gruppe von Eingängen 35 einer Integrierschaltung 37 zugeführt wird. Deutlichkeitshalber sind der Gruppe von Ausgängen 33 und in den Verbindungen in der Integrierschaltung nur die sechs signifikantesten dargestellt mit einer von links nach rechts abnehmenden Signifikanz. Zum Gebrauch in Abstimmschaltungen wird vorzugsweise ein Vierzehnbit—Zähler I5 verwendet.

Die Integrierschaltung 37 enthält fünf Weitergabe schaltungen 39» ^1» ^3 j ^5» ^-7 > von denen eine unter dem Einfluss eines von einer Multiplizierfaktorwahlschaltung

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PHN 9553 Χ—5- 6.6.1980

^9 einem Eingang 51» 53» 55» 57 oder 59 der Weitergabeschaltungen zugeführten Signals seine Eingangssignalkombination zu einer Gruppe von Eingängen 61 einer Zusammenfügungsschaltung 63 weitergibt. Diese Eingangssignalkombination an den Weitergabeschaltungen 39» ^-1 > ^3» 4-5, 'l-7 wird von der Gruppe von Eingängen 35 der Integrierschaltung 37 erhalten, wobei die Eingänge mit entsprechenden Eingängen von Gruppen von Eingängen 65, 67» 69, 71» 73 der Weitergabeschaltungen 39, ¹H, Ό, k$ bzw. k7 verbunden sind.

Die Weitergabeschaltung 39 hat eine Gruppe von Ausgängen, die den Eingängen 65 entsprechen. Von diesen Ausgängen ist der am wenigsten signifikante, also der rechteste 75» mit dem am wenigsten signifikanten der Gruppe von Eingängen 61 der Zusammenfügungsschaltung 63 verbunden.

Die anderen Eingänge der Weitergabeschaltung 39 mit einer von rechts nach links zunehmenden Signifikanz sind mit entsprechenden Eingängen mit von unten nach oben zunehmender Signifikanz der Zusammenfügungsschaltung 63 verbunden. Von einer der Gruppe von Eingängen 67 entsprechenden Gruppe von Ausgängen 77 der Weitergabeschaltung h"\ ist der am wenigsten signifikante mit dem zweitwenigsten signifikanten Eingang der Gruppe 6 "I der Zusammenfügungsschaltung 63 verbunden, der zweitwenigst signifikante Ausgang mit dem drittwenigsten signifikanten Eingang usw. Der signifikanteste Ausgang der Gruppe 77 ist nicht verbunden. Von der Weitergabeschaltung 43 ist auf entsprechende Weise der am wenigsten signifikante einer der Gruppe 69 von Eingängen entsprechenden Gruppe von Ausgängen 79 mit dem drittwenigsten signifikanten Eingang der Gruppe 61 der Zusammenfügungsschaltung 63 verbunden, der drittwenigste signifikante Ausgang mit dem viertwenigsten signifikanten Eingang usw. Die zwei signifikantesten Ausgänge sind nicht verbunden. Von einer der Gruppe von Eingängen 71 entsprechenden Griippe von Ausgängen 81 der Weitergabeschaltung k5 ist der am wenigsten signifikante mit dem viertwenigsten signifikanten Eingang der Gruppe 61 der Zusammenfügungsschaltung 63 verbunden, der zweitwenigste signifikante Ausgang mit dem fünftwenigsten signifikanten Eingang usw. Die drei signifi-

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lean testen Ausgänge sind nicht verbunden. Von einer der Gruppe von Eingängen 73 entsprechenden Gruppe von Ausgängen 83 der Veitergabeschaltung 47 ist der am wenigsten signifikante mit dem sechstwenigsten signifikanten Eingang der Gruppe 61 der Zusamraenfügungsschaltung 63 verbunden. Die weiteren Ausgänge sind nicht verbunden.

Infolge der Art der Verbindung der Ausgänge der Weitergabeschaltungen 39> 41, 43, 45, 47 mit den Eingängen der Zusammenfügungsschaltung 63 wird der von dem Zähler 15 erhaltene Wert über die Weitergabeschaltungen 39» 41 , 43, bzw. 47 mit einem Faktor eins, zwei, vier, acht bzw. zweiunddreissig multipliziert der Zusammenfügungsschaltung 63 zugeführt, abhängig davon, welche Weitergabeschaltung wirksam ist. Dieser multiplizierte Wert wird in der Zu— sammenfügungsschaltung 63 auf Befehl eines einem Eingang zugeführten, von einem Ausgang 87 des Teilers 27 herrührenden, periodisch auftretenden Signals von 5 Hz einem bereits erhaltenen Wert hinzugefügt, mit einem Vorzeichen, das von einem an einem mit dem Ausgang 9 des Drehrichtungsdetektors 7 verbundenen Eingang 89 auftretenden Signal abhängig ist.

Die Zusammenfügungssclialtung 63 gibt an einer Gruppe von Eingängen 9I der Integrierschaltung nun eine in diesem Fall als Abstimmdatum wirksame digitale Signalkombination ab, die sich bei einer Änderung der Stellung der Einstellachse schneller ändert, je nachdem ein höherer Multiplizierfaktor eingeschaltet ist. Dieser Multiplizierfaktor ist davon abhängig, welche der Weitergabeschaltungen 39, 41, 43, 45, 47 wirksam ist. Dies wird durch ein an einem der Eingänge 51, 53, 55, 51 oder 59 vorhandenes Signal bestimmt, das von der MuItiplizierfaktorwahlschaltung 49 herrührt.

Diese MuItiplizierfaktorwahlschaltung 49 ist eine Torschaltung, die an zwei Eingängen 93, 95 eine Signalkombination angeboten bekommt, die von zwei Ausgängen 97 _> 99 einer Schaltungsanordnung 101 zum Ermitteln der Drehgeschwindigkeit der Einstellachse 1 herrührt. Diese Schaltungsanordnung 101 bekommt an einem Eingang 103 ein von einem Ausgang IO5 des Teilers 27 herrührendes Signal

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zugeführt und an einem Eingang 107 ein von dem Ausgang des Impulsgebers 3 herrührendes Signal. Die Signalkombination an den Eingängen 93» 95 der Multiplizierfaktorwahlschaltung 49 ist dadurch von der Drehgeschwindigkeit der Einstellachse 1 abhängig. Weiterhin wird zwei Eingängen 109j 111 der Multiplizierwahlschaltung k9 eine Signalkombination angeboten, die von zwei Ausgängen 113» 115 einer Wellenbereichwahlschaltung 117 herrührt.

Die Wellenbereichwahlschaltung 117 hat einen Schalter 119» der mit einem Wellenbereichschalter eines Empfängers gekoppelt ist, in den die Einstellschaltung aufgenommen ist. Dieser Schalter 119 kann über zwei andererseits über je einen Widerstand 121, 123 geerdete Dioden 125, 127 an den beiden Ausgängen 113» 115 oder an einem dieser Ausgänge eine positive Spannung liefern. Vorausgesetzt wird, dass die dargestellte Stellung der langen Welle (l) entspricht und die anderen Stellungen der Mittelwelle (M), der kurzen Welle (κ) oder dem UKW-Bereich (UKW).

Über ein ODER-Tor 129 und ein differenzierendes Netzwerk 131» 133 gibt der Wellenbereichschalter jeweils beim Umschalten in eine andere Stellung an einem Ausgang 135 einen Impuls ab, welcher Ausgang mit einem weiteren Eingang des ODER-Tores 23 verbunden ist. Dadurch wird auch beim Umschalten in einen anderen Wellenbereich der Zähler 15 in die Nullstellung rückgestellt. Die Torschaltung 49 kann die nachfolgende Wahrheitstabelle haben, wobei die Geschwindigkeit der Einstellachse durch S für langsam, I für massig und Q für schnell angegeben ist.

- Tabelle -

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PHN 9553

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Stellung Schalter

Geschwindig keit der Ab- stimmachse 1

Eingang

93

95

109

111

Eingang

51

53

55

51

59

L

S

O

O

1

1

1

O

O

O

O

L

I

1

O

1

1

1

O

O

O

O

L

Q

O

1

1

1

O

O

1

O

O

M

S

O

O

O

1

1

O

O

O

O

M

I

1

O

O

1

O

O

O

1

O

in

M

Q

O

1

O

1

O

O

O

O

1

K & UKW

S

O

O

1

O

1

O

O

O

O

K ά UKW

I

1

O

1

O

O

1

O

O

O

K & UKW

Q

O

1

1

O

O

O

O

1

O

A

B

C

D

V

W

X

Y

Z

15

Wird das Signal an den Eingängen 51, 53» 55» 57, 59 Weitergabeschaltung 39, 4i , 43, 45, 47 als V, W, X, Y bzw. Z bezeichnet und das an den Eingängen 93, 95» 109» 111 als A, B, C bzw. D, so wird Boolesch:

V = A'B'CD + AB¹CD + A¹B¹C¹D¹ + A'B'D' = B'D(A'+C) + A¹B¹CD' W = AB¹CD¹

X = A¹BCD

Y = AB¹C¹D + A¹BCD¹
Z = A¹BC ¹D

wobei ein Akzent auf eine Inversion hinweist.

Das Abstimmdatum an der Gruppe von Ausgängen der Integrierschaltung 37 ändert sich dann bei einem schnellen Abstimmvorgang im Mittelwellenbereich um zweiunddreissigmal und bei einem massig schnellen Abstimm— Vorgang um achtmal grössere Schritte als bei einem langsamen Abstimmvorgang. Im LW-Bereich ist die Abstimmdatuineänderung bei einer schnellen Abstimmung viermal grosser und bei einer massig schnellen Abstimmung ebensogross wie bei einer langsamen Abstimmung. Für den KW- und den UKW-Bereich ist die Abstiinmdatumsänderung bei einer schnellen Abstimmung achtmal und bei einer massig schnellen Abstimmung zweimal grosser als bei einer langsamen Abstimmung.

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Es dürfte einleuchten, dass dieses Abstimmuster auf einfache Weise anderen Wünschen angepasst werden kann.

Es dürfte einleuchten, dass die Signalkombination an der Gruppe von Ausgängen beispielsweise auch zum Einstellen einer Uhr benutzt werden kann. Es können dann

beispielsweise nur die Signale A und B an den Ausgängen 97» 99 der Frequenzmesschaltung 101 benutzt werden und die Anzahl der Weitergabeschal Lungen kann angepasst werden. Bei Verwendung zum Einstellen einer Uhr sowie eines Abstimmdatums beispielsweise in einem Uhrradio muss selbstverständlich eine angepasste Umschaltung erfolgen.

Die Multiplizierfuiiktion der Kombination von Weitergabeschaltungen kann in einem Mikroprozessor auf einfache Weise durch Platzverschiebung in einem Speicher durchgeführt werden.

In Fig. 2 haben entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1. Dem Eingang 107 wird das von dem Impulsgeber 3 herrührende Signal zugeführt, dessen Frequenz gemessen werden soll. Dieses Signal gelangt über ein UND-Tor 137 an einen Zähleingang 139 eines Zählers 141. Ein zweiter Eingang des UND-Tores 137 liegt an dem Eingang 103, dem das von dem Frequenzteiler 27 herrührende Signal zugeführt wird, das als Zeitnorm dient. Das UND-Tor 137 wird von diesem Signal jeweils um eine ganz bestimmte Zeit geöffnet, während welchen Zeitabschnitts eine Anzahl Impulse von dem Eingang 107 zu dem Eingang 139 des Zählers ]h\ durchgelassen wird. Der Zähler l4i wird jeweils während dieses Messzeitabschnittes auf Null gestellt und zwar dadurch, dass das Signal an dem Eingang 103 auch einem Kückste 1lsignaleingang 1 V) des Zählers 141 zugeführt wird. Ein dritter Eingang des UND-Tores 137 liegt an einem Ausgang eines NICHT-UND-Tores 1^5, dessen Eingänge mit den Ausgängen 1^7, 1^9, 151, 153 des Zählers 141 verbunden sind. Solange der Zähler 141 nicht den ganzen Bereich durch,—

laufen hat, ist der dritte Eingang des UND-Tores 137 hoch und dieser kann während der Messzeitabschnitte die zu zählenden Impulse zugeführt bekommen.

Die Ausgänge 147, 149, 151, 153 des Zählers

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sind mit entsprechenden Eingängen eines Speichers 155 verbunden , in dem unter dem Einfluss eines einem Eingang 157 desselben zugeführten Signals, das von dem Eingang 103 herrührt, jeweils am Ende eines Messzeitabschnittes die von dem Zähler 141 erreichte Endstellung gespeichert wird. Diese Endstellung wird über die Ausgänge 159> 161, 163, 1&5 zu Eingängen eines Kodewandlers 167 weitergeleitet. Dieser verwandelt die gespeicherte Zählers teilung, die in einem Binärkode an den Ausgängen 15S>j 16 1, 163, 165 erscheint, in eine Signalkombination aus nur einer logischen Null und fünfzehn logischen Einsen an einer Gruppe von sechzehn Ausgängen 169 des Kodewandlers 167· Die betreffende logische Null verschiebt von Links nach rechts in dieser Gruppe, je nachdem der· Wert der von dem Zähler abgegebenen Signalkombination höher wird. Die äusserst linken vier der sechzehn Ausgänge der Gruppe I69 sind nicht verwendet. Die nachfolgenden sechs Liegen an Eingängen eines NlCLIT-UND-Tores 171 und die folgenden sechs an Eingängen eines NICHT-UND-Tores 173. Der Ausgang der NICHT-UND-Tores T 71 ist mit dem Ausgang 97 verbunden und der des NICHT-UND-Tores 173 mit dem Ausgang 99 der Schaltungsanordnung zum Ermitteln der Drehgeschwindigkeit.

Bei einer niedrigen DrehgescLiwindigkeit der Einstellachse 1 bleibt die Stellung des Zälilers 141 in dem Messzei tabscLmit t niedrig und an einem der vier nicht verbundenen Ausgänge des Kodewandlers 167 erscheint die Logische NuIL. Die Ausgänge 97 und 99 bleiben dann Logisch NuLL. Bei einer massigen Drehgeschwindigkeit der Einstellach.se wird die Zählei's telLung in den Messzeitabschnitten derart, dass die Logische NuLl an einem der Eingänge des NICHT-UND-Tores I7I erscheint, so dass der Ausgang 97 logisch eins wird. Bei einer sehr hohen Drehgeschwindigkeit der Eins tel Laciise 1 erreiclit der Zähler 141 vor dem Ende eines Messzeitabschnittes den Endwert, wodurch alle Eingänge des NICHT-UND-Tores 1^5 logisch eins werden und der Ausgang logisch Null, wodurch das UND-Tor 137 sperrt und die Zählerstellung nicht weiter zunehmen kann, so dass dann auch der Ausgang ^S logisch eins wird.

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-ΛΑ-

Leerseite

Claims (3)

1. PHN 9553 >#" ό.6.198ο

   PATENTANSPRÜCHE

   Einstellschaltung mit gleichzeitig oder nacheinander wirksamen oder durch einen Prozessor zusammenstellbaren oder einschaltbaren Schaltungsteilen, mit welcher Einstellschaltung eine digitale Signalkombination erhalten werden kann, die einen Wert darstellt, der abhängig ist von der Verdrehung einer Einstellachse, mit der ein Impulsgeber gekuppelt ist, der bei Drehung der Einstellachse einer Schaltungsanordnung zum Messen der Drehgeschwindigkeit Impulse abgibt, welche Schaltungsanordnung bei einer Erhöhung bzw. Verringerung der Drehgeschwindigkeit eine beschleunigte bzw. verzögerte Änderung des durch die digitale Signalkombination vertretenen Wertes verursacht, welche Einstellschaltung eine mit dem Impulsgeber gekoppelte Zählschaltung enthält zum Zählen von dem Impulsgeber abgegebener Impulse, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählschaltung (13) eine periodische Rückstellschaltung (21) und die Einstellschaltung eine Integrierschaltung (37) enthält, in der periodisch auftretende Endstellungen der Zählschaltung (13) mit einem von einer Schaltungsanordnung

   (101) zum Messen der Drehgeschwindigkeit einstellbaren Multiplizierfaktor zum Erhalten der digitalen Signalkombination zusammengefügt werden.
2. 2. Einstellschaltung nach Anspruch 1, die einen Teil einer Empfängerabs timmschaltung mit einer Wellenbe — reichwahlschaltung bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellschaltung eine Schaltungsanordnung {k^c)) enthält zum Ändern des Multiplizierfaktors unter dem Einfluss der Wellenbereichwahlschaltung (1I7).
3. 3. Einstellschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellschaltung (21) mit der Wellenbereichwahlschaltung (1I7) zum Rückstellen bei einer Änderung des Wellenbereiches gekoppelt ist.

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