DE965500C - Method for synchronizing a vibration generator - Google Patents
Method for synchronizing a vibration generatorInfo
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Description
Bei den unter dem Namen Phasensynchronisierschaltungen bekannten Einrichtungen wird die Schwingung des zu regelnden Generators mit einer Vergleichsschwingung verglichen, durch eine unterschiedliche Phasenlage beider Schwingungen eine Regelspannung erzeugt und mit dieser Regelspannung die Eigenfrequenz des zu regelnden Generators so geregelt, daß die unterschiedliche Phasenlage vermindert wird.In the case of the phase synchronization circuits known devices is the vibration of the generator to be controlled with a Comparison oscillation compared, by a different phase position of the two oscillations Control voltage is generated and with this control voltage the natural frequency of the generator to be controlled regulated so that the different phase position is reduced.
Je größer die Regelsteilheit der die Regelspannung erzeugenden Vorrichtung ist, um so geringer ist der unvermeidliche restlich verbleibende Phasenunterschied. Tritt in der Vergleichsspannung eine Störung auf, so kann durch ein Zeitkonstantenglied, das zwischen dem Regelspannungserzeuger und dem zu regelnden Generator liegt, die Störung so weit ausgeglichen werden, daß sie den zu regelnden Generator praktisch nicht mehr stört. In der Dimensionierung dieses Zeitkonstantengliedes liegt aber eine aus anderen Gründen nicht zu überbrük- ao kende Schwierigkeit. Ist die Zeitkonstante klein, so werden die Störungen nicht hinreichend unterdrückt bzw. ausgeglichen, ist die Zeitkonstante groß, dann ist es in vielen Fällen sehr schwierig, den zu regelnden Generator bei Einschalten des Gerätes in Gleichlauf mit der zugeführten Vergleichsschwingung zu bringen. Ebenso ist es schwierig, den Generator, wenn er erst einmalThe greater the control steepness of the device generating the control voltage, the lower is the inevitable residual phase difference. Occurs in the equivalent stress Disturbance can be caused by a time constant element between the control voltage generator and the generator to be controlled lies, the disturbance to be compensated so far that it is to be controlled Generator practically no longer bothers. In the dimensioning of this time constant member lies but a difficulty that cannot be overcome for other reasons. If the time constant is small, so the disturbances are not sufficiently suppressed or compensated, is the time constant large, then in many cases it is very difficult to switch on the generator to be controlled when the Bring the device into synchronization with the supplied comparison oscillation. It is the same difficult to turn on the generator once it is
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außer Tritt gefallen ist, wieder in Gleichlauf zu bringen.has fallen out of step, to bring it back into sync.
Die Erfindung bezweckt, die durch das Vorhandensein einander widersprechender Dimensionierungsbedingungen hervorgerufenen S chwierigkeiten zu überwinden.The aim of the invention is to avoid the existence of contradicting dimensioning conditions to overcome the difficulties caused.
Erfmdungsgemäß werden bei einem Verfahren zur Synchronisierung eines Schwingungserzeuger mit einer zugeführten Steuerschwingung, bei der ίο durch den Abgleich dieser beiden Schwingungen eine Regelspannung gewonnen wird, die eine Regelung der Frequenz des Schwingungserzeugers bewirkt, besondere Mittel angewendet, welche bewirken, daß Synchronimpulse über einen direkten Synchronweg zum zu regelnden Generator gelangen und diesen unmittelbar synchronisieren, wenn der Regelmechanismus des Phasenvergleichs nicht in Funktion ist, daß jedoch dieser direkte Synchronweg, automatisch unterbrochen wird, sobald der Regelmechanismus wieder in Funktion ist. Es ist bei dieser Methode nicht nötig, im Phasenvergleich eine Impulsspannung mit einer Sägezahnspannung zu vergleichen, sondern es können auch zwei Impulsspannungen miteinander verglichen werden, da die Aufgabe der Sägezahnspannung, eine mit der Schwebungsfrequenz pendelnde Regelspanriung bei Ausfall des Synchronismus zu erzeugen, nicht mehr erforderlich ist. Die Größe der Zeitkonstante der Regelvorrichtung spielt für das Einspringen der Generatorfrequenz in den Synchronismus keine Rolle mehr, so daß diese zur Unterdrückung von Störungen beliebig groß gewählt werden kann.According to the invention, in a method for synchronizing a vibration generator with a supplied control oscillation, in which ίο by comparing these two oscillations a control voltage is obtained which regulates the frequency of the vibration generator, special means applied, which cause sync pulses over a direct Synchronize travel to the generator to be controlled and synchronize it immediately when the The phase comparison control mechanism is not working, but this direct synchronous path, is automatically interrupted as soon as the control mechanism is operational again. It is With this method not necessary, in the phase comparison a pulse voltage with a sawtooth voltage to compare, but also two pulse voltages can be compared with each other, because the task of the sawtooth voltage, a control voltage that oscillates with the beat frequency Generating failure of the synchronism is no longer necessary. The size of the time constant of the The control device does not play a role in jumping the generator frequency into synchronism Role more so that it can be chosen as large as desired to suppress interference.
Es ist günstig, durch die bei Ausfall des Synchronismus auftretende Schwebungsfrequenz zwisehen Synchron- und Generatorspannung eine Steuerspannung zu erzeugen, welche die Öffnung des direkten Synchronisierweges bewirkt.It is advantageous to use the beat frequency that occurs when the synchronism fails Synchronous and generator voltage to generate a control voltage, which the opening of the direct synchronization path.
Im allgemeinen ist es zweckmäßig, den direkten Synchronisierweg über eine vorgespannte Gleichrichterstrecke herzustellen und durch die Regelspannung zugleich die Vorspannung der Gleichrichterstrecke zu bewirken.In general, it is advisable to use the direct synchronization path via a preloaded rectifier path and at the same time the bias of the rectifier path through the control voltage to effect.
In manchen Fällen ist es jedoch vorteilhaft, den direkten Synchronisierweg über eine gittergesteuerte Elektronenröhre herzustellen, deren Gittersteuerspannung durch die Regelspannung bzw. eine hiervon abgeleitete Spannung gebildet wird.In some cases, however, it is advantageous to use the direct synchronization path via a grid-controlled Manufacture electron tubes whose grid control voltage is controlled by the control voltage or a voltage derived therefrom is formed.
Die Erfindung beruht auf den im nachstehenden näher erläuterten Überlegungen und Erkenntnissen. Der Generator muß, bevor überhaupt ein Phasenvergleich möglich ist, erst einmal in Synchronismus mit der Vergleichsspannung gebracht werden. Um dies zu erreichen, war es bisher üblich, für die eine Spannungsform der zu vergleichenden Spannungen Impulsform, für die andere Sägezahnform zu verwenden. Überlagert man nun beide Spannungen, so ändert sich die Amplitude der die Sägezahnspitzen überragenden Impulsspitzen, 'mittels denen die Regelspannung erzeugt werden soll mit der Schwebungsfrequenz f = (f., — fE), wenn die Synchronisierfrequenz fs und die Eigenfrequenz ft: nicht übereinstimmen. Die erzeugte Regelspannung 1 wird also alle möglichen Werte mit einer Ände- I rungsgeschwindigkeit durchlaufen, die dieser Schwebungsfrequenz entspricht, vorausgesetzt, das Zeitkonstantenglied, das zum Ausgleich der Störungen vorgesehen wurde, läßt diese Änderung zu. Dessen Zeitkonstante muß also klein sein gegenüber der Periodendauer der Schwebungsfrequenz, sie soll aber groß sein, um Störungen zu unterdrücken. Diese beiden sich widersprechenden Forderungen lassen sich nur unter einem schlechten Kompromiß vereinigen.The invention is based on the considerations and findings explained in more detail below. Before a phase comparison is even possible, the generator must first be brought into synchronism with the comparison voltage. In order to achieve this, it has hitherto been customary to use a pulse shape for one voltage shape of the voltages to be compared and a sawtooth shape for the other. If both voltages are now superimposed, the amplitude of the pulse peaks protruding above the sawtooth peaks, by means of which the control voltage is to be generated with the beat frequency f = (f., - f E ), changes when the synchronization frequency f s and the natural frequency f t: do not match. The generated control voltage 1 will run through all possible values with a rate of change which corresponds to this beat frequency, provided that the time constant element which was provided to compensate for the disturbances allows this change. Its time constant must therefore be small compared to the period of the beat frequency, but it should be large in order to suppress interference. These two contradicting demands can only be combined with a bad compromise.
Nehmen wir an, daß die Zeitkonstante des Zeitkonstantengliedes mindestens V50 Sekunde gewählt werden muß, um Störungen unwirksam zu machen, so muß die Periodendauer der Schwebung größer sein als Vso Sekunde bzw. die Schwebungsfrequenz kleiner als 50 Hz, das wird auf Zeilenfrequenz von 15625 Hz übertragen 3,2%, d. h. der Generator wird nur dann in den Synchronismus mit der Synchronisierfrequenz einspringen, wenn der Frequenzunterschied beider Schwingungen nicht größer als 3,2% ist.Let us assume that the time constant of the time constant term at least V50 seconds must be selected in order to make disturbances ineffective, the period of the beat must be longer be than Vso second or the beat frequency is less than 50 Hz, that is on line frequency transmitted from 15,625 Hz 3.2%, i.e. H. the generator is only in synchronicity with the synchronization frequency jump in if the frequency difference between the two oscillations is not is greater than 3.2%.
Nun ist bei den derzeitigen Fernsehsendern die Zeilenfrequenz mit der Netzfrequenz verkoppelt und die Frequenzschwankungen der Netze können mehr als 3,2% betragen. Es besteht dann keine Möglichkeit, ohne zusätzliche Hilfsmaßnahmen den Generator in Synchronismus mit der Vergleichsfrequenz zu bringen.The line frequency is now coupled with the network frequency in the current television stations and the frequency fluctuations of the networks can be more than 3.2%. Then there is none Possibility of synchronizing the generator with the comparison frequency without additional auxiliary measures bring to.
Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der Figuren näher beschrieben. Es zeigt Fig. ι a, 2 und 3 a Ausführungsbeispiele, Fig. ib und 3 b zugehörige Diagramme.The invention is described in more detail below with reference to the figures. It shows Fig. Ι a, 2 and 3a embodiments, Fig. Ib and 3b associated diagrams.
Einander entsprechende Schaltelemente sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltanordnung bildet die Röhre 1 im wesentlichen zusammen mit dem Rückkopplungstransformator 2, der Linearisierungsdiode 3, dem Gitterwiderstand 4, dem Kondensator 5 und den Ablenkspulen 6 den Ablenkgenerator, dessen Frequenz in Synchronismus und Phase mit der Synchronisierfrequenz fs gebracht werden soll. Das Raumladegitter der Röhre 1 wird über die Röhre 7 gespeist, und durch Steuerung ihrer Gittervorspannung wird die Frequenz des Ablenkgenerators geändert. Dem Gitter der Regelröhre 14 werden negative Synchronisierimpulse und der Anode positive Vergleichsimpulse züge- n0 führt. Überlappen sich diese Impulse, so nimmt der Stromfluß durch die Regelröhre ab. Die Regelspannung entsteht dabei über dem Kathodenwiderstand 8.Switching elements that correspond to one another are provided with the same reference symbols in all figures. In the circuit arrangement shown in Fig. 1, the tube 1 forms essentially together with the feedback transformer 2, the linearization diode 3, the grid resistor 4, the capacitor 5 and the deflection coils 6, the deflection generator, the frequency of which is brought into synchronism and phase with the synchronizing frequency f s shall be. The space charge grid of tube 1 is fed through tube 7 and by controlling its grid bias the frequency of the deflection generator is changed. The mesh tube 14 are generally negative sync pulses and the positive anode comparison pulses züge- n 0 leads. If these pulses overlap, the current flow through the control tube decreases. The control voltage is generated across the cathode resistor 8.
Fig. ib zeigt die Abhängigkeit der erzeugten n5 Regelspannung (7^ von der jeweils eingestellten Eigenfrequenz des Ablenkgenerators. Unter der Annahme, daß zu Beginn zwischen der Synchronisierfrequenz fs und der Eigenfrequenz fE des Ablenkgenerators ein meßbarer Unterschied besteht. iao kann zwischen den zur Anode und den zum Steuergitter der Regelröhre 14 gelangenden Impulsen :eine Koinzidenz auftreten, d. h. die anodenseitigen Impulse tasten die Regel röhre auf, und am Kathodenwiderstand 8 entsteht eine positive Regelspannung. Dadurch wird die Diode 9 leitend, und dieFig. Ib shows the dependence of the generated n 5 control voltage (7 ^ on the respective set natural frequency of the deflection generator. Assuming that at the beginning there is a measurable difference between the synchronization frequency f s and the natural frequency f E of the deflection generator to the anode and the pulses reaching the control grid of the control tube 14: a coincidence occurs, ie the pulses on the anode side open the control tube, and a positive control voltage is generated at the cathode resistor 8. This makes the diode 9 conductive and the
Synchronisierimpulse können direkt zum Gitter der Röhre 7 gelangen. Der Ablenkgenerator wird nun direkt synchronisiert, d. h. seine Kippfrequenz wird gleich /s (Punkt .0 in Fig. ib). Dabei stimmt jedoch die Eigenfrequenz fE des Ablenkgenerators nicht mit /s überein, sondern liegt tiefer, was durch Einstellung des Widerstandes 4 erreicht wird.Synchronization pulses can reach the grid of the tube 7 directly. The deflection generator is now synchronized directly, ie its toggle frequency is equal to / s (point .0 in Fig. Ib). However, the natural frequency f E of the deflection generator does not match / s , but is lower, which is achieved by setting the resistor 4.
Ist nun die Kippfrequenz gleich der Synchronisierfrequenz fs, so herrscht zwar Frequenzgleichheit, jedoch noch keine Phasengleichheit zwischen den der Anode und dem Steuergitter der Röhre 14 zugeführten Impulsen. Diese beginnen nun langsam in Koinzidenzstellung zu laufen. Dadurch nimmt je nach Bedeckung der Impulse der Strom ; durch die Regelröhre 14 ab, die Spannung UK sinkt, und der Gleichrichter 9 wird gesperrt. Durch die am Raumladegitter der Röhre 1 wirkende Regelspannung wird weiterhin die Kippfrequenz gleich /s gehalten, wobei jedoch im ganzen Regelbereich zwischen B und A die ohne Einwirkung der Regelspannung auftretende Eigenfrequenz fE des Ablenkgenerators ungleich der Kippfrequenz /s ist, da der Regelmechanismus nur in diesem Fall arbeitet. Am unteren Ende des Regelbereiches, der in Fig. ι b durch Punkt A dargestellt ist, tritt keine Regelspannung mehr auf. Dies bedeutet, daß an diesem Punkt die Kippfrequenz des Ablenkgenerators sofort wieder gleich der Eigenfrequenz wird. Dadurch springt die Regelspannung auf ihren höchsten Wert, die Diode 9 wird geöffnet, und der j Regelvorgang beginnt von vorn. Der gleiche Vorgang tritt ein, wenn durch irgendeine Störung die Koinzidenz der Impulse an Anode und Steuergitter der Regelröhre 14 aufgehoben wird. Um der Steuerröhre 7 die richtige Vorspannung zu erteilen, ist die Gittervorspannung Ug und der aus den Widerständen 8 und 13 bestehende Spannungsteiler vorgesehen. Das i?C-Glied 11, 12 dient zur Unterdrückung von Regelschwingungen. Die Beruhigungskonstante 8, 11 kann sehr groß gewählt werden.If the sweep frequency is now the same as the synchronization frequency f s , the frequency is indeed the same, but there is still no phase equality between the pulses fed to the anode and the control grid of the tube 14. These now slowly begin to run in coincidence position. As a result, the current increases depending on how the pulses are covered; through the control tube 14, the voltage U K drops, and the rectifier 9 is blocked. Due to the control voltage acting on the space charge grid of the tube 1, the tilting frequency is kept the same / s , but in the entire control range between B and A, the natural frequency f E of the deflection generator, which occurs without the influence of the control voltage, is not equal to the tilting frequency / s , since the control mechanism is only in this case works. At the lower end of the control range, which is shown in Fig. Ι b by point A , no control voltage occurs. This means that at this point the sweep frequency of the deflection generator immediately becomes equal to the natural frequency again. As a result, the control voltage jumps to its highest value, the diode 9 is opened, and the j control process begins again. The same process occurs if the coincidence of the pulses at the anode and control grid of the control tube 14 is canceled by some disturbance. In order to give the control tube 7 the correct bias, the grid bias U g and the voltage divider consisting of the resistors 8 and 13 are provided. The i? C element 11, 12 serves to suppress control oscillations. The calming constant 8, 11 can be selected to be very large.
Die Anordnung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß im Hilfssynchronisierweg an Stelle eines Gleichrichters eine gittergesteuerte Elektronenröhre 19 liegt, so daß die Synchronisierimpulse im asynchronen Zustand verstärkt an das Kipprohr gelangen.The arrangement according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that the auxiliary synchronization path instead of a rectifier, a grid-controlled electron tube 19 is so that the Synchronization pulses in the asynchronous state reach the tilting tube more intensely.
Fig. 3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel die Anwendungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens für eine symmetrische Regelschaltung. Die Regelspannung schwankt symmetrisch um einen mittels des Potentiometers 10 einstellbaren Ruhewert, bei dem Eigenfrequenz des Generators und Synchronisierfrequenz übereinstimmen. Die Regelspannung UR wird über zwei in einer Brückenschaltung liegende Gleichrichter 15 und 16 erzeugt. Je nach Phasenlage weicht die Regelspannung (s. Fig. 3 b) um den Betrag +An oder —Δu von diesem eingestellten Wert ab und regelt den Generator so. daß die Phasenverschiebung vermindert wird. Der Hilfssynchronisierweg wird bei Ausfall des Synchronismus über die Pentode 20 hergestellt, deren Steuergitter positive Synchronisierimpulse über den Kondensator 18 zugeführt werden, die aber durch die Einwirkung der Gittervorspannung — Ug während der Phasensynchronisierung gesperrt wird. Bei Ausfall des Synchronismus durchläuft UR mit der Interferenzfrequenz der Synchronisier- und Generatorfrequenz alle möglichen Werte, also auch die positiven Spitzenwerte, so daß am Kondensator 21 bzw. am Gitter der Röhre 20 eine zusätzliche positive Vorspannungskomponente auftritt, so daß die Röhre 20 durch die positiven Steuerimpulse am Gitter gesteuert und damit die Kippröhre 1 über die Röhre 7 direkt synchronisiert wird. Bei Auftreten des Synchronismus wird die Spannung am Kondensator 21 wieder automatisch null.As a further embodiment, FIG. 3 shows the possible application of the concept of the invention for a symmetrical control circuit. The control voltage fluctuates symmetrically around a quiescent value which can be set by means of the potentiometer 10 and at which the natural frequency of the generator and the synchronization frequency coincide. The control voltage U R is generated via two rectifiers 15 and 16 located in a bridge circuit. Depending on the phase position, the control voltage (see Fig. 3 b) deviates from this set value by the amount + An or - Δu and controls the generator in this way. that the phase shift is reduced. If the synchronism fails, the auxiliary synchronization path is established via the pentode 20, the control grid of which is supplied with positive synchronization pulses via the capacitor 18, but which is blocked by the action of the grid bias voltage - U g during phase synchronization. If the synchronism fails, U R runs through all possible values with the interference frequency of the synchronization and generator frequency, including the positive peak values, so that an additional positive bias component occurs on the capacitor 21 or on the grid of the tube 20, so that the tube 20 through the positive control pulses are controlled on the grid and so that the tilt tube 1 is synchronized directly via the tube 7. When synchronism occurs, the voltage on capacitor 21 automatically becomes zero again.
Die vorstehend beschriebenen Schaltanordnungen eignen sich besonders für die Regelung der Horizontalablenkfrequenz bei Fernsehempfängern.The switching arrangements described above are particularly suitable for controlling the Horizontal deflection frequency in television receivers.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEF9123A DE965500C (en) | 1952-05-24 | 1952-05-24 | Method for synchronizing a vibration generator |
Applications Claiming Priority (1)
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| DEF9123A DE965500C (en) | 1952-05-24 | 1952-05-24 | Method for synchronizing a vibration generator |
Publications (1)
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| DE965500C true DE965500C (en) | 1957-06-13 |
Family
ID=7086043
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DEF9123A Expired DE965500C (en) | 1952-05-24 | 1952-05-24 | Method for synchronizing a vibration generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE965500C (en) |
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- 1952-05-24 DE DEF9123A patent/DE965500C/en not_active Expired
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