DE3221366C2 - Schaltvorrichtung zur Abgabe von Ausgangsimpulsen - Google Patents

Abstract

Bei einer Schaltvorrichtung zur Abgabe von Ausgangsimpulsen, deren Ein- und Ausschaltdauer unterschiedlich ist, gibt es einen ersten Taktimpulsgeber (1) mit einer ersten Frequenz, einen zweiten Taktimpulsgeber (2) mit einer zweiten Frequenz und einen gemeinsamen Teiler (3). Ferner ist eine vom Ausgangssignal (S ↓t) des Teilers (3) gesteuerte Umschaltvorrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe dem Teiler (3) in der einen Halbperiode Taktimpulse vom ersten Taktimpulsgeber (1) und in der anderen Halbperiode Taktimpulse vom zweiten Taktimpulsgeber (2) zuführbar sind. Auf diese Weise lassen sich lange und stark unterschiedliche Ein- und Ausschaltzeiten erzielen.

Description

dann gleichzeitig als Bauelemente der Taktimpulsgeber und als Sperrglieder.

Des weiteren ist es empfehlenswert, daß der Ausgang des einen Taktimpulsgebers durch den Ausgang eines logischen Verknüpfungsgliedes gebiU'.n ist, dessen erster Eingang mit der übrigen Schaltung dieses Taktimpulsgebers und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des anderen Taktimpulsgebers verbunden ist. Auch hier ist dafür gesorgt, daß das logische Verknüpfungsglied ;.ieht nur die Funktion eines Bauelements im Taktimpulsgeber erfüllt, sondern gleichzeitig die Taktimpulse beider Taktimpulsgeber dem Teilereingang zuzuführen vermag.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß die Ausgangsimpulse am Abgriff eines vom Teiler-Ausgangssignal gespeisten Spannungsteilers abgegriffen sind, daß der Abgriff mit der Basis eines Transistors verbunden ist. dessen Kollektor-Emitter-Strecke mit einem zu schaltenden Ausgangsglied iii Reihe liegt und daß das zweite Steuersignal zwischen Transistor und Ausgangsglied abgegriffen ist. Dies ergibt einen besonders einfachen Aufbau, weil der ohnehin zur Verstärkung vorgesehene Transistor gleichzeitig als Umkehrglied für das zweite Steuersignal benutzt wird.

Empfehlenswert ist es auch, daß die Steuersignalspannung kleiner ist als die Betriebsspannung des Ausgangsgliedes und ihr Anschlußpunkt, zwischen denen die Steuersignalleitung abgeht, mit dem Punkt zwischen Transistor und Ausgangsglied verbunden ist. Auf diese Weise kann einerseits die Betriebsspannung des Ausgangsgliedes beliebig gewählt werden. Andererseits sind keine Störungen beim Betrieb der Taktimpulsgeber zu befürchten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung gibt es einen Testschalter zum Unwirksammachen der Umschaltvorrichtung derart, daß beide Taktimpulsgeber gleichzeitig wirksam sind, und eine UND-Verknüpfung beider Taktimpulse. Dies hat zur Folge, daß beim Anschluß eines Oszilloskops am Ausgang der UND-Verknüpfung beide Taktimpulse gleichzeitig sichtbar sind. Man kann daher mit einer Einstellung auf dem Oszilloskop eine Überprüfung beider Taktinipulse und gegebenenfalls deren lustierung vornehmen.

Dies läßt sich auf sehr einfache Weise dadurch bewirken, daß der Testschalter Stcuerspannung an den zweiten Eingang des Sperrgliedes des ersten Taktimpulsgebers legt, um dieses Sperrglied in den Freig-ibezustand zu bringen, und zwischen Teilcrausgang und Testschalter ein Entkopplungswiderstand vorgesehen ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild einer erfindung^gemäßcn Sehaltvorrichtung.

F i g. 2 Impulsziige an verschiedenen Stellen der Schaltung und

F i g. 3 das Inipulsbild am Testpunkt bei geschlossenem Testschalter.

Die Schaltvorrichtung weist einen ersten Taktimpulsgeber 1, einen /weiten Taktimpulsgeber 2 und einen Teiler 3 auf. Der "Taktimpulsgeber I besitzt zwei N-NND Güede! 4 und 5. ι men iesie" Widerstand fr einet: criMeilharei: W ii'er*-t.r-,ei 7 md emer, kondenstor 8 Dei Xy-LVuIg M M :'ü| den, · -|-'!■>_·;:"!.· des Fellers 3 \ ..ίΙ-ιιήκτ De' Ι,ικ;¹-·!':. -^ef. · : >, ^ e>·-, NAND-

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,den· 10 tnv, 1 I vorgesehene Ausgang 15 ist mit einem Testpunkt TPl und mit dem zweiten Eingang des NAND-Gliedes 5 verbunden. Ein zweiter Testpunki TP 2 ist mit dem Ausgang 9 des ersten Taktimpulsgebers 1 verbunden.
Der Ausgang 16 des Teilers 3, in vorliegendem Ausführungsbeispiel der Abgriff Qx₂. führt ein Ausgangssignal S₁, das einerseits an einen zwei Widerstände 17 und 18 aufweisenden Spannungsteiler 19 und andererseits über eine Leitung 20 mit einem Entkopplungswiderstand 21 an den zweiten Eingang des als Sperrglied dienenden NAND-Gliedes 4 gelegt ist. Der Abgriff 22 des Spannungsteilers liegt an der Basis eines Transistors 23, dessen Kollektor-Emitter-Strecke mit einem Ausgangsglied 24 in Reihe an einer Betriebsspannung Uh2 liegt. Das Ausgangsglied ist ein Relais und durch eine f reilaufdiode 25 überbrückt. Zwischen einem Punkt 26, an welchem eine Steuerspannung Ub t anliegt und einem Punkt 27 zwischen Transistor 23 und Ausgangsglied 24 befindet sich eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 28 und einer Entkopplungsdiode 29. Zwischen beiden zweigt eine Leitung 30 zum zweiten Eingang des als Sperrglied dienenden NAND-Gliedes 10 des zweiten Taktimpulsgebers 2 ab.

Der zweite Eingang des NAND-Gliedes 4 kann mit Hilfe eines Testschalters 31 ebenfalls an die Steuerspannung Un 1 gelegt werden.

In Fig. 2 sind die Impulszüge an den Stellen A bis D der Schaltung veranschaulicht. Der erste Taktgeber 1 erzeugt Impulse mit verhältnismäßig geringer Frequenz, der Taktimpulsgeber 2 Impulse mit erheblich höherer Frequenz. Jeweils η Impulse, im Ausführungsbeispiel 2048 Impulse, werden benötigt, damit der Teiler 3 eine Halbperiode durchläuft und das Signal 5, am Ausgang 16 von 1 auf 0 oder von 0 auf 1 wechselt. Wegen der unterschiedlichen Frequenzen der beiden Impulszüge A und B werden die Halbperioden mit unterschiedlicher Dauer durchlaufen, wie es das Ausjiangssignal C zeigt. Durch Umkehrung ergibt sich das Signal an der Stelle D. In diesem Fall ergibt sich eine kleine Einschaltdauer und eine große Ausschaltdauer.

Es sei angenommen, daß das Ausgangssignal S₁ des Teilers 3 den Wert 1 und dementsprechend die Spannung am Punkt 27 den Wert 0 habe. Dann ist das NAND-Glied 10 gesperrt. An Ausgang 15 steht der Wert 1 an. Gleichzeitig liegt am zweiten Eingang des NAND-Gliedes 4 ein 1-Steuersignal. Infolgedessen kann der Taktimpulsgeber 1 normal arbeilen. Sobald das Ausgangssignal .S'_; den Wert 0 annimmt, wird das NAND-Glied 4 gesperrt. Gleichzeitig erhalt aber der

mi zweite Eingang des NAND-Gliedes 10 eine !-Steuerspannung, so daß der zweite Taktnr.puisgeber 2 normal arbeiten kann. Da der Visgang des NAND-Gliedes 4 konstant den Wert 1 liefer!, können du.· Taktirnpuise des zweiten Taktimpulsgebers 2 über das NAND-Glied 5 an den Ausgang 9 geliefert werden.

Zur Justierung wird der 'lastschalter 31 eingeschaltet. Wenn das Teiler-Ausgang.ssigna! .S" 0 ist. kam der zweite Taktimpulsgeber 2 normal arbeiten. Seine Taktimpulsc liegen am zweiten Eingang des NAND-Gliedes 5 an.

Μ. Weil der Testschalter 31 das NAND-Glied 4 in den Freigabezustand bringt, kann auch der erste Taktimpulsgcrtcr 1 normal arbeiten. Die Taktimpulse werden im NAND-Glied 5 miteinander kombiniert, s, 1 daß sich am Testpunki 77'2 ein lmpuls\ eiiaul zeigt, wie er in

·' I 1 g Ϊ dargestellt ist. Wegen der t N I)-Verknüpfung sintl JCKCiK während üer 'Taktimpuls·: aes ersten Faktimpulsgehers 1 auch die "I .i kl impulse ties /weiten Takt-■mnuNt'ebcrs 2 \ nrha'Kii.·!-,. Man hraneht ti'ich :iichl die

gesamte l:in- und Aussehaltdaiier abzuwarten; vielmehr genügt die l-'estlegiing der Leiden l^;rec|iieii/en. um mil hoher (ienauigkeit die gewünschte Kinschal'.dauer und Aussehaltdauer zu er/ielen.

Kür die ein/einen Teile können handelsübliche Buuelemente verwendet werden. Als Teiler eignet sich beispielsweise der Typ CD 4040. Die Verknüpfungsglieder 4, 5, 10 und Il tier' beulen Taklinipulsgeber lassen sich /u einem Bauelement vereinigen, das beispielsweise vom Typ Cl) 401 I scm kann.

Stall des veranschaulichten Relais 24 lassen sich auch andere Ausgangsglieder anwenden, beispii Isweise ein elektromagnetisches Ventil, em I lei/w idcrstand o. dgl.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schaltvorrichtung zur Abgabe von Ausgangsimpulsen, deren Ein- und Ausschaltdauer unabhängig voneinander einstellbar sind, mit einem ersten Taktimpulsgeber mit einer ersten Frequenz, einen: zweiten Taktimpulsgeber mit einer zweiten Frequenz, mit einem Schaltwerk und einer von seinem Ausgangssignal gesteuerten Umschaltvorrichtung, mit deren Hilfe dem Schaltwerk in der einen Halbperiode des Ausgangsimpulses Taktimpulse vom ersten Taktimpulsge'oer und in der anderen Halbperiooe Taktimpulse vom zweiten Taktimpulsgeber zugeführt werden, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Teiler (3) als Schaltwerk.

2. Schaltvorrichtung nacii Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß beide Taktimpulsgeber (1,2) je ein Sperrglied (4, 10) aufweisen, von denen das eine von einem dem Ausgangssignal (S,) des Teilers (3) entsprechenden ersten Steuersignal und das andere von einem demgegenüber invertierten, zweiten Steuersignal angesteuert ist.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrglieder (4,10) je durch ein logisches Verknüpfungsglied gebildet sind, dessen erster Eingang mit der übrigen Taktimpulsgeberschaltung verbunden und deren zweiter Eingang mit dem Steuersignal versorgt ist.

4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (9) des einen Taktimpulsgebers (1) durch den Ausgang eines logischen Verknüpfungsgliedes (5) gebildet ist, dessen erster Eingang mit der übrigen Schaltung dieses Taktimpulsgebers (1) und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang (15) des anderen Taktimpulsgebers (2) verbunden ist.

5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsimpulsc am Abgriff (22) eines vom Tei.'er-Ausgangssignal (S₁) gespeisten Spannungsteilers (19) abgegriffen sind, daß der Abgriff mit der Basis eines Transistors (23) verbunden ist, dessen Kollektor-Emitter-Strecke mit einem zu schaltenden Ausgangsglied (24) in Reihe liegt und daß das /weite Steuersignal zwischen Transistor und Ausgangsglicd abgegriffen ist.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignalspannung (Uii]) kleiner ist als die Betriebsspannung (Ue2) des Ausgangsgliedes (24) und ihr Anschlußpunkt (29). zwischen denen die Steuersignalleitung (30) abgeht, mit dem Punkt (27) zwischen Transistor und Ausgangsglied verbunden ist.

7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6. gekennzeichnet durch einen Tastschalter (31) zum Unwirksammachen der Umschaltvorrichtung derart, daß beide Taktimpulsgeber (1, 2) gleichzeitig wirksam sind, und durch eine UND-Verknüpfung (5) beider Taktimpulse.

8. Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Testschalter (31) Steuer-Spannung (Uη\) an den zweiten Eingang des Sperrgliedes (4) des ersten Taktimpulsgebers (I) legt, um dieses Sperrglied in den Freigabezustand zu bringen, und zwischen Teilerausgang (16) und Testschalter ein Entkopplungswiderstand (21) vorgesehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung zur Abgabe von Ausgangsimpulsen, deren Ein- und Ausschaltdauer unabhängig voneinander einstellbar sind, mit einem ersten Taktimpulsgeber mit einer ersten Frequenz, einem zweiten Taktimpulsgeber mit einer zweiten Frequenz, mit einem Schaltwerk und einet von seinem Ausgangssignal gesteuerten Umschaltvorrichtung, mit deren Hilfe dem Schaltwerk in der einen Halbperiode des Ausgangsimpulses Taktimpulse vom ersten Taktimpulsgeber und in der anderen Halbperiode Taktimpulse vom zweiten Taktimpulsgeber zugeführt werden.

Bei einer bekannten Schaltvorrichtung dieser Art (»Elektronik« 1975, Heft 11. Seiten 99 bis 101) wirkt der erste Taktimpulsgeber auf einen ersten Zähler mit nachgeschaltetem Decodierer und der zweite Taktimpulsgeber auf einen zweiter. Zähler mit nachgeschaltetem Decodierer. Sobald die am Decodierer mittels eines Schalters eingestellte Zahl erreicht ist, wird ein Setzsignal bzw. ein Rückstellsignal an einen Flipflop gegeben, der einerseits das Ausgangssignal abgibt und andererseits abwechselnd den einen oder den anderen Zähler wirksam macht. Wegen der beiden Zähler, Decodierer und nacligeordneten Schalter ergibt sich jedoch ein erheblieher Aufwand an Bauteilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die einen geringeren Aufwand erfordert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch

3ü einen gemeinsamen Teiler als Schaltwerk.

Bei dieser Anordnung wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß das Ausgangssignal an einem vorgegebenen Teilerausgang jeweils nach einer bestimmten Zahl von Eingangs-Taktimpulsen von dem einen auf

3ϊ den anderen Wert wechselt. Das Ausgangssignal des Teilers kann daher unmittelbar als Ausgangsimpulszug verwendet oder dieser auf einfache Weise von dem Ausgangssignal abgeleitet werden. Es genügt die Verwendung °ines einzigen Teilers, weil die Frequenzen der beiden Taktimpulsgeber so gewählt werden, daß die gleiche Taktimpulszahl einmal zur gewünschten Einschaltdauer und zum anderen zur gewünschten Ausschaltdauer führt. Außerdem kann auch das Teilerverhältnis zur Festlegung des Bereichs entsprechend ge-

4ί wählt werden. Es lassen sich stark unterschiedliche Ein- und Ausschaltzeiten erzielen. Beispielsweise ist es möglich, alle fünf Minuten eine Einschaitdauer von 30 Sekunden einzustellen, wie es von Interesse ist. wenn ein Magnetventil zur Lüftung von Chlordioxidverarbei-

V) tungsanlagen gesteuert werden soll. Da man mit einem einzigen Teiler auskommt, kann der Aufwand kleingehalten werden. Auch die |ustierung ist recht einfach, weil lediglich die Frequenz der beiden Taktimpulsgeber überprüft und eingestellt werden muß: eine Überwa-

5i chung der gesamten Ein- und Ausschalt/eiten ist nicht erforderlich.

Besonders günstig ist es, wenn beide Taktimpulsgeber je ein Sperrglied aufweisen, von denen das eine von einem dem Ausgangssignal des Teilers entsprechenden

mi ersten Steuersignal und das andere von einem demgegenüber invertierten, zweiten Steuersignal angesteuert sind. Die Ansteuerung der Sperrglieder läßt sich hierbei sehr einfach realisieren.

Insbesondere können die Spcrrglieder je durch ein

hi logisches Verknüpfungsglied gebildet sein, dessen erster Eingang mit der übrigen Taktimpulsgeberschaltung verbunden und deren zweiter Eingang mit dem Steuersignal versorgt ist. Diese Verknüpfungsglieder dienen