DEF0011131MA

DEF0011131MA -

Info

Publication number: DEF0011131MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 21. Februar 1953 Bekanntgemacht am 26. Juli 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung zur automatischen Regelung der Frequenz eines Impulsgenerators.. Es "ist bereits bekannt, eine automatische Frequenzregelung dadurch zu erzielen, daß die Steuerschwingung und eine von dem zu regelnden Oszillator abgeleitete Schwingung hinsichtlich ihrer Phasenlage beispielsweise in einer Diskriminatorschaltung miteinander verglichen werden. Die gewonnene Regelspannung wird dann einer Impedanzröhre zugeführt, . die parallel zum frequenzbestimmenden Glied der Impulsgeneratorschaltung liegt.

, Bei einer dieser bekannten Schaltungen wird eine rein sinusförmige Steuerspannung verwendet, während der in der Frequenz nachzuregelnde Oszillator eine impulsförmige Spannung liefert. Bei derartigen.Schaltungen treten nun Schwierigkeiten, auf, wenn die Steuerspannung nicht mehr rein sinusförmig ist, sondern durch eine mit Oberwellen, behaftete Sinusschwingung gebildet wird, wie sie beispielsweise in Fig. 1 durch die Kurve α dargestellt wird. Diese setzt sich in dem angegebenen Beispiel zusammen aus der Grundwelle b und der ersten harmonischen Oberwelle c. Wird nun der Impulsgeber so geregelt, daß der von ihm gelieferte Impuls, der zum Phasenvergleich herangezogen wird, während des absteigenden Astes der Kurve α auftritt, so besteht, bedingt durch die Nichtlinearität

609 576/157

F 11131 VIIIal'2Ia'

■ der Steuerspannung auch kein linearer Zusammenhang mehr zwischen Phasenlage und erzeugter Regelspannung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltung anzugeben, bei der diese Nachteile beseitigt sind. Erfindungsgemäß wird eine Anordnung zur Frequenzregelung eines Impulsgenerators durch Phasenvergleich zwischen einer im wesentlichen sinusförmigen Schwingung, vorzugsweise der Netzspannung und der von dem Impulsgenerator gelieferten, vorzugsweise impulsfÖTmigen Spannung vorgeschlagen, bei der aus der sinusförmigen Steuerspannung zunächst eine im wesentlichen symmetrische Dreieckspannung gewonnen und diese erst zum Phasenvergleich herangezogen wird.

Es ist zwar bereits bekannt, zum Phasenvergleich eine sinusförmige Spannung in eine Dreieckspannung zu verwandeln, doch,wird bei den bisher bekanntgewordenen Anordnungen die sinusförmige Spannung von einem Oszillator erzeugt und diese dann in eine Dreieckspannung umgewandelt. Das Steuersignal ist impulsförmig. Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, daß Störungen irgendwelcher Art, die dem Steuersignal überlagert sind, in die Phasenvergleichsschaltung gelangen und die Erzeugung der Regelspannung stören können. Demgegenüber wird bei einer Schaltung gemäß vorliegender Erfindung, die schon mit Oberwellen oder anderen Störungen belastete Steuerspannung in eine störungsfreie annähernd symmetrische Dreieckspannung umgewandelt, während die vom Impulsgenerator erzeugte Spannung impulsförmig ist. Da diese normalerweise nicht mit Störungen behaftet ist, ermöglicht die erfindungsgemäße Schaltung eine Frequenzregelung, die sich hinsichtlich der Störfreiheit wesentlich gegenüber den bisher bekanntgewordenen Schaltungen auszeichnet.

Zweckmäßigerweise erfolgt der Phasenvergleich so, daß das beim Auftreten des Impulses vorhandene Potential der Sägezahnspannung gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von entsprechend bemessenen Siebgliedern als Regelspannung dem frequenzbestimmenden Glied des Impulsgenerators zugeführt wird.

Erfolgt die Regelung derart, daß der Impuls in die Mitte der abfallenden Sägezahnflanke zu liegen kommt, so ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß der Aussteuerbereich nach beiden Seiten gleich ist.

Es ist vorteilhaft, zur Durchführung des Verfahrens eine Anordnung zu verwenden, bei der zur Erzeugung einer dreieckförmigen Spannung aus einer sinusförmigen Spannung letztere nach entsprechender Umformung dem Steuergitter einer Verstärkerröhre zugeführt wird, in deren Anodenkreis ein Kondensator liegt, welcher über einen gegebenenfalls veränderlichen Widerstand aufgeladen und über den Innenwiderstand der Verstärkerröhre entladen wird.

Hierbei ist es günstig, wenn die sinusförmige Steuerschwingung zunächst einem Gleichrichter zugeführt wird und dann durch Übersteuerung einer Verstärkerstufe im wesentlichen rechteckförmige Impulse gewonnen werden, deren Flanken mit den Nulldurchgängen der sinusförmigen Steuerschwingung zusammenfallen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Wie schon erwähnt, stellt die Kurve α in Fig. 1 die mit einer ersten Oberwelle behaftete sinusförmige Steuerschwingung dar, mit der eine von dem Impulsgenerator gelieferte impulsförmige Spannung hinsichtlich der Phasenlage verglichen werden soll. Gemäß der Erfindung wird, nun die Wechselspannung α einem Gleichrichter zugeführt und anschließend durch Übersteuerung aus ihr steile positive Impulse gewonnen, deren Vorder- und Rückflanken mit den Nulldurchgängen der ursprünglichen Steüerschwingung zusammenfallen (Fig. 2). Diese werden dem Steuergitter der in Fig. 4 dargestellten Röhre 1 vom Typ ECC 81 mit positiver Polarität zugeführt. Die Röhre 1 ist so geschaltet, daß sie zwischen den positiven Impulsen gesperrt ist. Während dieser Zeit wird der Kondensators von beispielsweise ι μ¥ über den veränderlichen Widerstand 3 von beispielsweise 60 kß von der positiven Spannungsquelle aufgeladen. Für.die Dauer der am Steuergitter liegenden positiven Impulse ist die Röhre geöffnet, und der Kondensator wird über den Innenwiderstand der Röhre 1 wieder entladen. Es tritt somit am Kondensator 2 eine dreieckförmige Spannung auf, deren Spitzen mit den Nulldurchgängen der Steuerschwingung zusammenfallen (Fig. 3). Zur Erzielung einer ausreichenden Linearität wird nur ein geringer Teil der Auf- und Entladekurve benutzt. Durch geeignete Anpassung des Widerstandes 3 an den Innenwiderstand der Röhre 1 wird durch diese Schaltung eine nahezu vollkommene Symmetrie der Dreieckspannung erzielt. Erfolgt nun die Regelung so, daß, wie in Fig. 3 dargestellt, der vom Impulsgenerator gelieferte Impuls etwa in der Mitte der abfallenden Flanke der Dreieckspannung auftritt, so besteht ein linearer Zusammenhang zwischen Phasenabweichung und Regelspannung.

Der Gegenstand der vorliegendem Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es kann beispielsweise der Phasenvergleich auch in einer etwas abgeänderten Art und zwischen anders geformten Signalspannungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zur Regelung der Frequenz eines Impulsgenerators durch Phasenvergleich zwischen einer mit Oberwellen behafteten sinusförmigen Steuerschwingung, Vorzugsweise der durch Oberwellen verzerrten Netzspannung und der von dem Impulsgenerator gelieferten impulsförmigen Spannung, . dadurch gekennzeichnet, daß aus der mit Oberwellen behafteten sinusförmigen Steuerspannung erst eine annähernd symmetrische

576/157

F 11131

Dreieckspannung gewonnen und diese zum Phasenvergleich herangezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das beim Auftreten des Impulses vorhandene Potential der Dreieckspannung als Regelspannung verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls in die Mitte der abfallenden Flanke der Dreieckspannung zu liegen kommt, sobald Phasengleichheit herrscht.
4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer dreieckförmigen Spannung aus einer mit Oberwellen behafteten sinusförmigen Spannung letztere nach Umformung in eine annähernd rechteckförmige Spannung dem Steuergitter einer Ver-, stärkerröhre zugeführt wird, in deren Anodenkreis ein Kondensator liegt, welcher über einen

gegebenenfalls veränderlichen Widerstand aufgeladen und über den Innenwiderstand der Verstärkerröhre entladen wird.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufladewiderstand gleich dem Innenwiderstand der Verstärkerröhre gewählt wird.
6. Anordnung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Oberwellen behaftete sinusförmige Steuerschwingung zunächst einem Gleichrichter zugeführt wird und dann durch Übersteuerung -einer Verstärkerstufe annähernd rechteckförmige Impulse gewonnen werden, deren Flanken mit den Nulldurchgängen der S teuer schwingung zusammenfallen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 835902;
USA.-Patentschrift Nr. 2 570 013.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609 576/15T T. 56