DE3132980A1

DE3132980A1 - Elektronischer zeitgeber

Info

Publication number: DE3132980A1
Application number: DE19813132980
Authority: DE
Inventors: Isao Kurashiki Okayama Arichi; Takuji Koh; Tetuya Okayama Waniisi
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1980-08-20
Filing date: 1981-08-20
Publication date: 1982-05-27
Also published as: JPS5741329U; GB2083309B; DE3132980C2; GB2083309A; JPH021966Y2; US4407588A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Zeitgeber und richtet sich im besonderen auf einen verbesserten elektronischen Schwingungszählzeitgeber, der in Folgeschaltungen verwendet werden kann.

Es ist ein elektronischer Schwingungszählzeitgeber bekannt, bei welchem eine Ausgangsschaltung ein Ausgangssignal erzeugt, wenn Ausgangssignale eines Oszillators, von denen jedes eine bestimmte Zeitdauer hat, bis zu einem bestimmten Zählwert gezählt worden sind» Im allgemeinen ist dieser bekannte Zeitgeber aus IC-Chips aufgebaut, wobei eine aus einem Widerstand und einem Kondensator bestehende Zeitkonstantenschaltung extern mit einem Schwingungs-IC-Chip verbunden ist. Der herkömmliche elektronische Zeitgeber ist jedoch immer noch unzulänglich hinsichtlich der Abstimmung der Schwingungsdauer des Oszillators, hinsichtlich der Stabilität der Schwingungsdauer gegenüber einer Änderung der Umgebungstemperatur und hinsichtlich der Einfachheit von mit dem Schwingungs-IC-Chip verbundenen externen Komponenten.

Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines einen Oszillator verwendenden elektronischen Zeitgebers, der temperaturstabilisiert ist und dessen Schwingungsdauer sich fein, einfach und präzise einstellen läßt.

Ferner ist Ziel der Erfindung die Schaffung eines einen Oszillator verwendenden elektronischen Zeitgebers, der eine verminderte Anzahl von Komponenten aufweist.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist bzw. sind

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Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellenden elektronischen Zeitgebers,

Fign. 2 Kurvendiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise ^{und 3} des Zeitgebers der Fig. 1,

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild eines elektronischen Zeitgebers, der eine Abwandlung des Zeitgebers gemaß Fig. 1 darstellt, und

Fign. 5 Kurvendiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise ^{und 6} des Zeitgebers der Fig. 4.

Fig. 1 zeigt schematisch einen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellenden elektronischen Zeitgeber. Ein integrierter Oszillator 20 besteht aus einem ersten Obergrenzenkomparator 1, einem zweiten Obergrenzenkomparator 2, einem Untergrenzenkomparator 3, einem Flip-Flop 4,- einem Entladetransistor 5 sowie Spannungsteilerwiderständen 6, 7 und 8. Der Oszillator 20 ist als IC-Chip aufgebaut. Eine aus einem Kondensator 12 und einem Widerstand 13 bestehende Zeitkonstantenschaltung ist extern mit dem Oszillator 20 verbunden, wobei Schwingungswellenformen erzeugt werden, wie sie in Fig. 2,die das Potential über dem Kondensator 12 zeigt, und in Fig. 3, die das an einem Anschluß 9 verfügbare Potential zeigt, dargestellt sind. Wenn das an einem Anschluß 11 verfügbare Potential eine obere Grenzspannung V„ erreicht, erzeugt der Komparator 1 ein Ausgangssignal, das über eine ODER-Schaltung 15 auf den Flip-Flop 4 gegeben wird, wodurch der Flip-Flop 4 gesetzt und der Transistor 5 durchgeschaltet wird. Damit wird der Kondensator 12 über den Transistor 5 rasch entladen. Wenn das Potential am Anschluß 11 auf eine untere Grenzspannung V abgefallen ist, erzeugt der Komparator 3

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ein Ausgangssignal, wodurch der Flip-Flop 4 rückgesetzt wird. Es werden also Signale gemäß Fig. 3 vom Oszillator 20 auf einen Zähler 30 gegeben, der diese zählt. Wenn der Zähler 30 mit Zählung der Ausgangssignale des Oszillators 20 einen bestimmten Zählwert erreicht hat, erzeugt er ein Ausgangssignal, so daß eine Ausgangsschaltung 40 ein Ausgangssignal erzeugen kann, das den Zeitablauf darstellt. Der elektronische Zeitgeber der Fig. 1, bei welchem der Oszillator mit einem einzigen externen Widerstand und einem einzigen externen Kondensator verbunden ist, hat Vorteile als Zeitgeber, dessen Schwingungsdauer nicht feinjustierbar zu sein braucht. Der erste Komparator 1 wird betätigt, jedoch nicht der zweite Komparator 2. Das Potential über dem Kondensator 12 steigt und'fällt wieder- holt zwischen einer oberen Grenzspannung V„ und einer unteren Grenzspannung V_, die durch das Potential E einer Spannungsquelle und das Widerstandsverhältnis der Spannungsteilerwiderstände 6, 7 und 8 bestimmt werden. Da dieses Widerstandsverhältnis auf Widerstandswerten von Widerständen beruht, die in einem einzigen Chip ausgebildet sind und gleichermaßen durch eine Temperatur beeinflußt werden, ist es kaum temperaturabhängig. Die temperaturabhängige Änderung der Schwingungsdauer des in Fig. 1 dargestellten Oszillators wird im wesentlichen durch Temperaturänderungen des externen Widerstands 13 und Kondensators 12 bestimmt. Die Temperaturänderung des Oszillators läßt sich also gut kontrollieren bzw. steuern.

Fig. 4 zeigt einen gegenüber demjenigen der Fig. 1 abgewandelten elektronischen Zeitgeber, bei welchem ein IC-Oszillator-Chip 20 mit externen Komponenten so verbunden ist, daß er hinsichtlich seiner Schwingungsdauer veränderbar ist. Ein externer veränderbarer Widerstand 14 ist mit einem Anschluß 10 verbunden, so daß der negative Eingang des zweiten Obergrenzenkomparators 2 ein feinjustiertes Potential V_c erhält, welches irgendwo zwischen

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V_ und V„ liegt und bei welchem der zweite Obergrenzenkom-

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parator 2 zur Feineinstellung der Schwingungsdauer betätigt wird, jedoch der erste Obergrenzenkomparator 1 nicht betätigt wird. Fig. 5 zeigt die Wellenform des über dem Kondensator 12 liegenden und damit des auf den Anschluß 11 gegebenen Potentials. Fig. 6 zeigt die auf den Anschluß 9 gegebene Potentialwellenform. Das Potential V_p als oberer Grenzwert des Potentials am Anschluß 11 wird durch das Potential E der Spannungsquelle und die Teilung durch den Widerstand 14 bestimmt. Die untere Grenzspannung V wird durch das Widerstandsverhältnis der im IC-Chip ausgebildeten Widerstände 6, 7 und 8 und das Potential E der Spannungsquelle bestimmt. Die temperaturabhängigen Änderungen der Schwingungsdauer des Zeitgebers der Fig. 4 werden also im wesentliehen durch den externen Widerstand 13 und Kondensators bestimmt und lassen sich daher leicht kontrollieren.

Aus Vorstehendem ergibt sich, daß wegen des Umstandes, daß die oberen und unteren Grenzspannungen (V„, V„, V_)

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durch die internen Widerstände (6, 7 und 8) bzw. den externen Widerstand (14) bestimmt werden, die Schwingungsdauer niemals durch eine Differenz zwischen der am IC-Chip (20) und der an der externen Komponente (14) vorhandenen Temperatur beeinflußt wird. Dies ist insofern von Vorteil, als die im IC-Chip vorhandenen Widerstände in starkem Maße zu einer Änderung durch die Eigentemperatur des Chip selbst neigen.

Gemäß der Erfindung wird also ein elektronischer Zeitgeber mit zwei Obergrenzenkomparatoren und einer verminderten Anzahl externer Komponenten geschaffen, der temperaturstabilisiert unabhängig davon ist, ob eine Feineinstellung der Schwingungsdauer notwendig ist oder nicht.

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Leerseite

Claims

Priorität: 20. August 1980 - JAPAN - Nr. 118445/1980 (GM)

PATENTANSPRÜCHE

( 1JElektronischer Zeitgeber mit einem Oszillator, einem Zähler, der Ausgangssignale des Oszillators bis zu einem bestimmten Zählwert zählt und danach ein Ausgangssignal erzeugt, und einerAusgangsschaltung zur Erzeugung eines Ausgangssignals auf das Ausgangssignal des Zählers hin, dadurch gekennzeichnet , daß der Oszillator (20) einen ersten Anschluß (11) zur Verbindung mit einer aus einem Widerstand (13) und einem Kondensator (12) bestehenden Zeitkonstantenschaltung, einen mit einer Referenzspannung versehenen zweiten Anschluß (10), eine

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Spannungsteilerschaltung (6, 7, 8) zur Erzeugung einer ersten oberen Grenzspannung (V„) und einer unteren Grenzspannung (V_L), einen ersten Obergrenzenkomparator (1) zum Vergleichen eines am ersten Anschluß vorliegenden Potentials mit der ersten oberen Grenzspannung, einen zweiten Obergrenzenkomparator (2) zum Vergleichen des am ersten Anschluß vorliegenden Potentials mit der Referenzspannung, eine ODER-Schaltung (15), welche Ausgangssignale des ersten und des zweiten Obergrenzenkomparators erhält, einen Untergrenzenkomparator (3). zum Vergleichen des am ersten Anschluß vorliegenden Potentials mit der unteren Grenzspannung, einen Flip-Flop (4), der durch ein Ausgangssignal der ODER-Schaltung gesetzt und durch ein Ausgangssignal des Untergrenzenkomparators rückgesetzt wird, und einen Transistor (5) zum Entladen des Kondensators ansprechend auf ein durch den Flip-Flop erzeugtesAusgangssignal aufweist.
2. Elektronischer Zeitgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzspannung eine zweite obere Grenzspannung (V_) zwischen der ersten oberen Grenzspannung (V ) und der unteren Grenzspannung (V_L) ist.