DE3132980C2

DE3132980C2 - Elektronischer Zeitgeber

Info

Publication number: DE3132980C2
Application number: DE3132980A
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: 1984-02-23
Also published as: JPS5741329U; US4407588A; GB2083309B; GB2083309A; JPH021966Y2; DE3132980A1

Abstract

Elektronischer Zeitgeber mit einem Oszillator, einem Zähler, der Ausgangssignale des Oszillators bis zu einem bestimmten Zählwert zählt und danach ein Ausgangssignal erzeugt, und einer Ausgangsschaltung zur Erzeugung eines Ausgangssignals auf das Ausgangssignal des Zählers hin, wobei 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 Spannungsteilerschaltung (6, 7, 8) zur Erzeugung einer ersten oberen Grenzspannung (V ↓H) 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 erzeugtes Ausgangssignal aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Zeitgeber gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist aus Elektronik 1968. Heft 10. Seiten 317 und 318, Bild 7 mit zugehöriger Beschreibung ein sich aus dem Oberbegriff des genannten Patentanspruchs 1 ergebender Oszillator bekannt, bei welchem ein Unijunction-Transistor, der damit gleichzeitig Vergleichseinrichtung (st, mit Erreichen einer bestimmten Spannung am -Kondensator der Zeitkonstanlenschaltung durchschaltet, so daß sich der Kondensator dann entlädt, 'wobei über den Entladestrom ein Thyristor gezündet wird, durch den dann ein vorher über eine Konstantstromschaltung aufgeladener oszillatorausgangsseitiger Kondensator entladen wird.

Der bekannte Oszillator enthält eine relativ große Zahl unterschiedlicher Komponenten, die in ihrer Wirkungsweise unterschiedlich temperaturabhängig sind.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenübef die Schaffung eines elektronischen Zeitgebers mit einem Oszillator, der gegen Temperaturschwankungen weitgehend unempfindlich ist eine geringe Anzahl von Komponenten aufweist und der die Möglichkeit bietet, daß seine Schwingungsdauer von außen einfach und genau eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelösv durch einen elektronischen Zeitgeber, wie er im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung zweier Ausführungsformen, die anhand der Zeichnung durchgeführt wird. In dieser ist bzw. sind

F i g. 1 ein schematisches Schaltbild einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektronischen Zeitgebers,

Fig.2 und 3 Kurvendarstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Zeitgebers der F i g. ί,

Fig.4 ein schematisches Schaltbild einer Abwandlung des Zeitgebsrs der F i g. 1, und

Fig.5 und 6 Kurvendarstellungen zur Erläuterung der Arbeitsweise des Zeitgebers der F i g. 4.

F i g. 1 zeigt schematisch einen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstei'enden elektronischen Zeitgeber. E.n integrierter Oszillator 20 besteht aus einem ersten Obergrenzenkomparator 1, einem zweiten Obergrenzenkomparator 2, einem Untergrenzenkomparator 3, p>nem Flip-Flop 4, einem Entladetransistor 5 sowie Spannungsteilerwiderständen 6, 7 und 8. Der Oszillator 20 ist als /C-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 F i g. 2, die das Potential über dem Kondensator 12 zeigt, und in F i g. 3, die das an einem Anschluß 9 verfügbare Potential zeigt, dargestellt sind. Wenn das an einem Anschluß 11 verfügbare Potential eine obere Grenzspannung Vh 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 S durchgeschaitet wird. Daffiii wird der Kondensator 12 über den Transistor 5 rasch entladen. Wenn das Potential am Anschluß 11 auf eine untere Grenzspannung V_L abgefallen ist. erzeugt der Komparator 3 ein Ausgangssignal, wodurch der Flip-Flop 4 rückgesetzt wird. Es werden also Signale gemäß F i g. 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 Zeitabiauf darsieüi.

Der elektronische Zeitgeber der F i g. 1, bei welchem der Oszillator mit einem einzigen externen Widerstand und einem einzigen externen Kondensator verbunden ist, bat Vorteile als Zeitgeber, dessen Schwingungsdauer nicht feinjustierbar zu sein braucht. Der erste Kompara·¹ , tor 1 wird betätigt jedoch nicht der zweite Komparator i

'2. Das Potential über dem kondensator 12 steigt und ' fällt wiederholt zwischen einer oberen Grenzspannürig Vh und einer unteren Grenzspannung Vt., die durch das Potential E einer Spannungsquelle und das Wider^ Standsverhältnis 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 F j g. 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 uzw. steuern.

F ι g. 4 zeigt einen gegenüber demjenigen der F i g. 1 abgewandelten elektronischen Zeitgeber, bei welchem ein /C-Oszillator-Chip 20 mit externen Komponenten so verbunden ist, daß er hinsichtlich seiner Srhwingungsdauer veränderbar ist Ein externer ver-:..-».rbarer Widerstand 14 ist mit einem Anschluß iO verbunden, so daß der negative Eingang des zweiten Obergrenzenkomparators 2 ein feinjustierte? ^cotential V_c erhält, welches irgendwo zwischen Vi _nc* Vn liegt und bei welchem der zweite Öbe;?.-enzenkomparator 2 zur -Feineinstellung der Schivingu.-.gsdäuer betätigt wird, jedoch der erste Obergrenzenkomp-arator 1 nicht betätigt wird. Fig. 5 zeigt die Wellenform des über dem Kondensator 12 liegenden und damit des auf den Anschluß 11 gegebenen Potentials. Flg. 6 zeigt die auf den Anschluß 9 gegebene Potentialwellenform. Das Potential· Vc als oberer Grenzwert des Potentials am Anschluß 11 wird durch das Potential ifder Spannungsquelle und die Teilung durch den Widerstand 14 bestimmt. Die untere Grenzspannung Vl 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 F i g. 4 werden also im wesentlichen durch den externen Widerstand 13 und Kondensators 12 bestimmt und lassen sich daher leicht kontrollieren.

ι Aus Vorstehendem ergibt sich, daß wegen des Umstandes, daß die oberen und unteren Grenzspannungen (V_H, Vc, V_l) durch die intsrnen Widerstände (6, 7 und 8) bzw. den externen Widerstand (14) bestimmt werden, die Schwingungsdauer niemals durch eine Differenz zwischen der am /C-Chip (20) und der an der externen Komponente (14) vorhandenen Temperatur beeinflußt wird. Dies ist insofern von Vorteil, als die im /C-Chip vorhandenen Widerstände in starkem Maße zu :juner Änderung dürcff die Eigentemp¥fatür des Chip selbst neigen:

Gemäß der Erfindung wird also ε·'* elektronischer Zeitgeber mit zwei ObergrenzenkornpfTätören und einer verminderten Anzahl externer^Komponenten geschaffen, der ^mperäturstäbilisieftJinäbhängig dä-

; von ist, ob eine Feineinstellung der Schwingungsdauer notwendig ist oder nicht

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronischer Zeitgeber mit einem Oszillator, einer mit dem Oszillator verbundenen, durch einen Widerstand und einen Kondensator gebildeten Zeitkonstantenschaltung, mit einem Zähler, weicher Ausgangssignale des Oszillators bis zu einem bestimmten Wert zählt und dann ein Ausgangssignal erzeugt, sowie einer Ausgangsschaltung zur Erzeugung eines Aasgangssignals ansprechend auf das Ausgangssignal des Zählers, wobei der Oszillator einen ersten Eingangsanschluß zur Verbindung mit der Zeitkonstantenschaltung, einen mit einer Referenzspannung versehenen zweiten Eingangsanschluß, eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des Potentials am ersten Eingangsanschluß mit einer Grenzspannung sowie einen Transistor zum Entladen des Kondensators aufweist dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (20) eine Spannungstsilerschaltung (6, 7, 8) zur Erzeugung einer oberen Grenzspannung (Vh) und einer unteren Grenzspannung (Vi), wobei die Vergleichseinrichtung ein erster Komparator (1) ist, welcher mit der Spannungsteilerschaitung am Punkt der oberen Grenzspannung und mit dem ersten Eingangsanschluß (ti) verbunden ist einen zweiten Komparator (2), welcher mit dem ersten Eingangsanschluß (Ii) und dem zweiten Eingangsanschluß (10) verbunden ist, einen dritten Komparator (3), welcher mit der Spannung-teilerschaltung am Punkt der unteren Grenzspannung und mit dem ersten EingangsanschiuB (ii) vcrbundeT ist ,'.-. ODER-Glied (i5), welches mit den Ausginge¹ des ersten und des zweiten Komparators verbir.-den ist und ein Flip-Flop (4), welches durch das Ausgangssignal des ODER-Glieds gesetzt und durch das Ausgangssignal des dritten Komparators rückgesetzt wird, aufweist, wobei der Oszillator insgesamt auf einem einzigen Chip vorgesehen ist.

2. Elektronischer Zeitgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß ein mit dem ersten Eingangsanschluß (10) verbundener veränderbarer Widerstand (14) zur Erzeugung der Referenzspannung als eine zweite obere Grenzspannung (Vc). welche zwischen der ersten oberen Grenzspannung (Vn) und der unteren Grenzspannung (V_L) liegt, vorgesehen ist.