DE3608766A1

DE3608766A1 - Elektronisches getriebe

Info

Publication number: DE3608766A1
Application number: DE19863608766
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hopf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-03-15
Filing date: 1986-03-15
Publication date: 1987-09-17

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Getriebe zur Erzeugung einer Ausgangsimpulsfolge in Abhängigkeit von einer Eingangsfolge mit um einen wählbaren Faktor voneinander abweichenden Impulsanzahlen, mit einem Impulszähler und einer dessen Stand überwachenden Steuerschaltung, die bei Erreichen eines wählbaren Zählerstandes ein Rückstellen des Impulszählers auf einen vorgegebenen Anfangszustand bewirkt.

Bei den bekannten elektronischen Getrieben handelt es sich um Frequenzteiler, bei denen die Frequenz der Ausgangsimpulsfolge niedriger ist als die Frequenz der Eingangsimpulsfolge. Bei den bekannten elektronischen Getrieben erzeugt die Steuerschaltung jeweils einen Ausgangsimpuls, wenn der Impulszähler den vorgegebenen Zählerstand erreicht hat und zurückgestellt wird. Es findet also eine Frequenzuntersetzung um den Faktor statt, der sich aus der Differenz zwischen dem wählbaren Zählerstand und dem vorgegebenen Anfangszustand des Zählers ergibt. Dabei läßt sich aber eine Untersetzung um einen kleineren Faktor als 2 nicht erreichen. Allerdings gibt es kompliziertere Schaltungen, bei denen von einer vorgegebenen Anzahl von Eingangsimpulsen eine wählbare Anzahl unterdrückt wird und die es auf diese Weise ermöglichen, auch Teilerfaktoren zwischen 1 und 2 zu realisieren. Der prinzipielle Aufbau solcher als elektronisches Getriebe geeigneten Frequenzteiler ist beipielsweis in dem Elektronik-Lexikon von Baier, 2. Auflage, Stuttgart 1982, Seite 225 beschrieben.

Ein wichtiges Anwendungsgebiet für elektronische Getriebe ist die Anpassung der von Impulsgebersystemen gelieferten Impulsfolgen an Anzeigeeinrichtungen, welche die durch Impulsfolgen charakterisierten physikalischen Größen in den entsprechenden physikalischen Einheiten anzeigen sollen. Gewöhnlich steht die Impulsfolgefrequenz solcher Impulsfolgen in keinem einfachen Verhältnis zu den physikalischen Größen. Die Anpassung erfordert also eine Umsetzung der Impulsfolgefrequenz, die in bekannter Weise mittels eines der vorstehend behandelten Frequenzteiler erfolgen kann. Häufig führt jedoch eine Frequenzteilung nicht zu optimalen Ergebnissen. Einerseits hat eine Frequenzteilung stets einen Verlust an der durch die ursprüngliche Impulsfolgefrequenz gegebenen Meßgenauigkeit zur Folge. Andererseits kann eine Untersetzung auf physikalische Einheiten führen, die für die Anzeige nicht optimal sind.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Getriebe der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Erhöhung der Anzahl der Impulse der Eingangsimpulsfolge um einen beliebigen, wählbaren Faktor möglich ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Impulszähler die zu zählenden Impulse von einem Impulsgenerator zugeführt werden und die Steuerschaltung jeweils bei Eintreffen eines Impulses der Eingangsimpulsfolge den Impulsgenerator freigibt und bei Erreichen des Zählerstandes wieder sperrt und daß die Ausgangsimpulsfolge von den vom Impulsgenerator geliefertern Impulsen abgeleitet wird.

Im Unterschied zu den bekannten Frequenzteilern wird also bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Getriebe nicht eine wählbare Anzahl von Impulsen der Eingangsimpulsfolge unterdrückt, sondern es wird vielmehr für jeden einzelnen Impuls der Eingangsimpulsfolge eine wählbare Anzahl von Ausgangsimpulsen erzeugt. Es versteht sich, daß die Frequenz des Impulsgenerators ausreichend hoch gewählt werden muß, um zu gewährleisten, daß auch bei dem kleinsten zu erwartenden Abstand zwischen den Eingangsimpulsen die am Zähler eingestellte Anzahl von Impulsen erzeugt werden kann. Dann findet jeweils eine Multiplikation der Anzahl der Eingangsimpulse mit dem Faktor statt, der sich aus dem wählbaren Zählerstand ergibt.

Eine weitere Möglichkeit, den Übersetzungsfaktor des elektronischen Getriebes zu verändern, besteht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung darin, daß die vom Impulsgenerator gelieferten Impulse einem Frequenzteiler zugeführt werden, dessen Ausgangssignal dann die Ausgangsimpulsfolge bildet. Es lassen sich dann beliebige Übersetzungsverhältnisse darstellen, die bei Bedarf auch eine große Anzahl von Nachkommastellen haben können, da sich das resultierende Übersetzungsverhältnis aus dem Quotienten des durch den gewählten Zählerstand bestimmten Multiplikationsfaktors und des Teilerverhältnisses des Frequenzteilers ergibt. Es ist demnach ersichtlich, daß das erfindungsgemäße elektronische Getriebe trotz einfachstem Aufbau die Möglichkeit bietet, in einem sehr großen Bereich beliebige Übersetzungsverhältnisse zu realisieren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert. Die Zeichnung zeigt das Blockschaltbild eines nach der Erfindung ausgebildeten elektronischen Getriebes.

Das in der Zeichnung dargestellte elektronische Getriebe weist einen Zähler 1, eine Steuerschaltung 2, einen Impulsgenerator 3, ein Tor 4 und einen Frequenzteiler 5 auf. Diese Bauelemente können von handelsüblichen integrierten Schaltungen gebildet werden. Die Anordnung ist so getroffen, daß das Ausgangssignal des Impulsgenerators 3 über das Tor 4 sowohl dem Zähler 1 als auch dem Frequenzteiler 5 zugeführt wird. Die Steuerschaltung 2 überwacht den Stand des Zählers 1 und sperrt das Tor 4, sobald der Zähler 1 einen vorgegebenen Stand erreicht hat. Infolgedessen wird dann die Übertragung der vom Impulsgenerator 3 erzeugten Impulse zum Zähler 1 wie auch zum Frequenzteiler 5 unterbrochen. Gleichzeitig veranlaßt die Steuerschaltung 2 ein Rückstellen des Zählers 1 auf einen vorgegebenen Anfangszustand, insbesondere auf Null.

Eine durch das elektronische Getriebe in ihrer Frequenz zu modifizierende Eingangsimpulsfolge f _E wird der Steuerschaltung 2 zugeführt. Bei Empfang eines Eingangsimpulses bewirkt die Steuerschaltung 2 ein Öffnen des Tores 4, so daß nunmehr vom Impulsgenerator 3 erzeugte Impulse dem Zähler 1 sowie auch dem Frequenzteiler 5 zugeführt werden. Wie bereits erwähnt, unterbricht die Steuerschaltung 2 durch Schließen des Tores 4 die Übertragung der vom Impulsgenerator 3 erzeugten Impulse, sobald der Zähler 1 einen vorgegebenen Stand k erreicht hat. Es wird erst dann wieder eine neue Folge von k Impulsen erzeugt, wenn der nächste Impuls der Eingangsimpulsfolge f _E eingetroffen ist.

Demgemäß wird für jeden Impuls der Eingangsimpulsfolge f _E eine Anzahl k der vom Impulsgenerator 3 erzeugten Impulse dem Zähler 1 und auch dem Frequenzteiler 5 zugeführt. Der Frequenzteiler 5 bewirkt wiederum eine Untersetzung der ihm zugeführten Impulse um den Faktor N. Demgemäß hat die von dem Frequenzteiler 5 gelieferte Ausgangsimpulsfolge f _A die Frequenz

Die einzelnen Impulse der Ausgangsimpulsfolge f _A werden dabei häufig nicht mit gleichen Abständen aufeinanderfolgen, auch wenn die Impulse der Eingangsimpulsfolge gleichmäßige Abstände voneinander haben. Für eine bestimmte Anzahl E von Impulsen der Eingangsimpulsfolge erzeugt das elektronische Getriebe eine Anzahl

Impulse der Ausgangsimpulsfolge.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch geeignete Wahl der Faktoren k und N, die am Zähler 1 bzw. am Frequenzteiler 5 beliebig einstellbar sind, eine Vielzahl unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse für das erfindungsgemäße elektronische Getriebe gewählt werden kann. Dabei bestimmt in einem gewissen Maße die Länge der Impulsgruppe, also der unter Berücksichtigung der Frequenz der vom Impulsgenerator 3 gelieferten Impulsfolge durch Vorgabe des Zählerstandes gewählte Faktor k, die Genauigkeit der Darstellung. Andererseits gehen, wie auch bei mechanischen Getrieben, Rundungsfehler direkt in das Ergebnis ein. Von besonderer Bedeutung ist, daß es die Erfindung ermöglicht, nur wenig über dem Faktor 1 liegende Übersetzungsverhältnisse mit einer theoretisch beliebigen Anzahl von Kommastellen zu realisieren. Die Erfindung ermöglicht auch, andere Übersetzungsverhältnisse (auch Untersetzungen) mit einer theoretisch beliebigen Anzahl von Kommastellen zu realisieren.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern Abweichungen davon möglich sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So könnte beispielsweise der Impulsgenerator unmittelbar von der Steuerschaltung freigegeben oder in seiner Funktion unterbrochen werden. Weiterhin kann je nach der Größe des gewünschten Übersetzungsverhältnisses der Frequenzteiler 5 entfallen. Zur Realisierung von Übersetzungsverhältnissen zwischen 1 und 2 würde es auch genügen, den Zähler auf einen vorgegebenen Stand zwischen 100 und 200 oder auch zwischen 1000 oder 2000 einzustellen und in der Anzeige eine entsprechende Verschiebung der Kommastellen vorzunehmen.

Der Ausdruck Übersetzungsverhältnis ohne nähere Angabe wird hier ganz allgemein verwendet, also für Fälle, in denen die Anzahl der Impulse der Ausgangsimpulsfolge bzw. die Frequenz der Ausgangsimpulsfolge größer oder kleiner ist als die Anzahl der Impulse der Eingangsimpulsfolge bzw. die Frequenz der Eingangsimpulsfolge. Die Aussage, daß der Faktor des Übersetzungsverhältnisses größer als 1 ist, besagt hier jedoch, daß die Anzahl der Impulse der Ausgangsimpulsfolge bzw. deren Frequenz größer ist als die entsprechende Größe der Eingangsimpulsfolge. Die Aussage, daß eine Untersetzung um einen Faktor erfolgt, der größer als 1 ist, besagt hier jedoch, daß die Anzahl der Impulse der Ausgangsimpulsfolge bzw. deren Frequenz größer ist als die entsprechende Größe der Eingangsimpulsfolge. Die Aussage, daß eine Untersetzung um einen Faktor erfolgt, der größer als 1 ist, besagt, daß die Anzahl der Ausgangsimpulse kleiner ist als die Anzahl der zugehörigen Eingangsimpulse.

Claims

1. Elektronisches Getriebe zur Erzeugung einer Ausgangsimpulsfolge in Abhängigkeit von einer Eingangsimpulsfolge mit um einen wählbaren Faktor voneinander abweichenden Impulsanzahlen, mit einem Impulszähler und einer dessen Stand überwachenden Steuerschaltung, die bei Erreichen eines wählbaren Zählerstandes in Rückstellen des Impulszählers auf einen vorgegebenen Anfangszustand bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Impulszähler (1) die zu zählenden Impulse von einem Impulsgenerator (3) zugeführt werden und die Steuerschaltung (2) jeweils bei Eintreffen eines Impulses der Eingangsimpulsfolge (f _E) den Impulsgenerator (3) freigibt und bei Erreichen des Zählerstandes wieder sperrt und daß die Ausgangsimpulsfolge (F _A) von den vom Impulsgenerator gelieferten Impulsen abgeleitet wird.

2. Elektronisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Impulsgenerator (3) gelieferten Impulse einem Frequenzteiler (5) zugeführt werden, dessen Ausgangssignal die Ausgangsimpulsfolge (f _A) bildet.