NL7906237A

NL7906237A - Instelschakeling.

Info

Publication number: NL7906237A
Application number: NL7906237A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1981-02-18
Also published as: US4377004A; FR2463439A1; CH646794A5; NO802424L; JPS6325535B2; BE884807A; IT8068290A0; NL178738C; GB2057213A; IT1129128B; NO155556C; ATA414680A; DE3027660A1; JPS5631218A; FR2463439B1; NO155556B; CA1161167A; DE3027660C2; AT379259B; ZA802424B

Description

t* t phn 9553 1 N.V. Philips * Gloeilampenfabrieken te Eindhoven Inste1schake1ing

De uitvinding heeft betrekking op een instel-schakeling met gelijktijdig of achtereenvolgens werkzame of door een processor samenstelbare of in werking te stellen schakelingsgedeelten met welke instelschakeling een digi-5 tale signaalcombinatie kan worden verkregen die een waarde vertegenwoordigt die afhankelijk is van de verdraaiing van een instelas waarmee een impulsgever is gekoppeld die bij draaiing van de instelas afgeeft aan een schakeling voor het meten van de draaisnelheid, die bij een verhoging of 10 verlaging van de draaisnelheid een versnelde of vertraagde verandering van de door de digitale signaalcombinatie vertegenwoordigde waarde veroorzaakt, welke instelschakeling een met de impulsgever gekoppelde telschakeling bevat voor het tellen van door de impulsgever afgegeven impulsen.

10 Uit het Duitse Auslegeschrift 2726383 is een dergelijke instelschakeling bekend waarbij de telschakeling bij een verdraaiing van de instelas impulsen krijgt toegevoerd, die zorgen dat de telschakeling een digitale signaalcombinatie afgeeft die afhankelijk is van de verdraaiing 20 van de instelas. Om bij een verhoging van de draaisnelheid van de instelas een versnelde verandering van de digitale signaalcombinatie te verkrijgen wordt het aantal impulsen per draaiingshoek van de instelas dat aan de telschakeling wordt afgegeven, vergroot. Dit kan door het overschakelen van de telingang van de telschakeling van een uitgang van de impulsgever naar een uitgang van een impulsgenerator die impulsen met een hoge frequentie afgeeft, of door het vermenigvuldigen van de frequentie van door de met de instelas gekoppelde impulsgever afgegeven en aan de telingang on ou toegevoerde impulsen. Deze methoden zijn niet aantrekkelijk bij het gebruik van een mikroprocessor.

De uitvinding heeft ten doel een instelschakeling 730 6 2 37 ' _> * PHN 9553 2 aan te geven die beter geschikt is voor het toepassen van een mikroprocessor.

Een instelschakeling van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding heeft daarom tot kenmerk dat 5 de telschakeling (13) een periodieke terugstelschakeling (21) bevat terwijl de instelschakeling een integreerscha-keling (37) bevat waarin periodiek optredende eindstanden van de telschakeling (13) met een door een schakeling (101)~ voor het meten van de draaisnelheid instelbare vermenig-10 vuldigingsfaktor worden samengevoegd voor het verkrijgen van de digitale signaalcombinatie.

De uitvinding berust op het inzicht dat een getal gemakkelijker kan worden vermenigvuldigd dan een signaal-frequentie. Daarom wordt eerst deze frequentie, in casu 15 de draaisnelheid van de instelas, telkens door een periodieke frequentiemeting omgezet in een getal en wordt dit getal vermenigvuldigd met een gewenste faktor. De versnelling en de vertraging van de verandering van de digitale signaalcombinatie gebeurt nu door het vergroten of ver-20 kleinen van de vermenigvuldigingsfaktor waarmee een van de draaisnelheid van de instelas afhankelijk, van de telschakeling verkregen getal wordt vermenigvuldigd, hetgeen een operatie is die door een mikroprocessor eenvoudig kan worden uitgevoerd.

25 Een instelschakeling volgens de uitvinding kan bij voorbeeld worden toegepast als afstembedieningsschakeling van een radioontvanger of als een schakeling voor het gelijk zetten van een digitale klok met een andere klok of voor beide doeleinden in een van een klok voorziene radio.

30 De uitvinding zal nu aan de hand van de tekening worden toegelicht.

In de tekening illustreert

Fig. 1 met een blokschema een instelschakeling volgens de uitvinding en qc

Fig. 2 een schakeling voor het meten van de draaisnelheid van de instelas van de instelschakeling volgens Fig. 1. .

790 62 37 PHN 9553 3 * «·

In fig. 1 is een instelas 1 gekoppeld met een impulsgever 3 die bij een bepaalde hoekverdraaiing van de instelas 1 aan een uitgang 3 een bepaald aantal impulsen afgeeft. Met de impulsgever 3 is een draairicbtingsdetektor 5 7 gekoppeld die aan een uitgang 9 ervan een signaal afgeeft waarvan de waarde correspondeert met de draairichting van de instelas. Combinaties van instelas, impulsgever en draai-richtingdetektor zijn op zich bekend en behoeven geen nadere toelichting.

10 Een bij een verdraaiing van de instelas 1 aan de ingang 5 van de impulsgever 3 optredend impulssignaal wordt toegevoerd aan een ingang 11 van een telschakeling 13. Deze ingang 11 is tevens de telsignaalingang van een teller 15 die een terugstelingang 17 heeft die verbonden is met een 15 uitgang 19 van een periodieke terugstelschakeling 21. Deze uitgang 19 is tevens de uitgang van een OF-poort 23 waarvan een ingang aan een uitgang 25 van een frequentiedeler 27 ligt die aan een ingang 29 een van een kristaloscillator 31 afkomstig signaal met een frequentie van bijvoorbeeld vier 2® MHz krijgt toegevoerd dat door de frequentiedeler 27 wordt omgezet in een signaal van bijvoorbeeld vijf Hz waardoor de teller 15 vijf maal per seconde op nul wordt teruggesteld en dus vijf maal per seconde een eindwaarde bereikt die afhankelijk is van de hoekverdraaiing van de instelas 1 in 25 het voorafgaande tijdvak. Van een groep uitgangen 33 van de teller 15 wordt een signaalcombinatie verkregen die de tel-lerstand vertegenwoordigt en die aan een groep ingangen 35 van een integreerschakeling 37 wordt toegevoerd. Duidelijkheidshalve zijn in de groep uitgangen 33 en in de verbin-dingen in de integreerschakeling alleen de zes meest significante getekend met een van links naar rechts afnemende significantie. Voor toepassing in afstemschake-lingen wordt bij voorkeur een veertienbits-teller 15 gebruikt .

oc

De integreerschakeling 37 bevat een vijftal doorgeef schakelingen 39, 41, 43, 45, 47 waarvan er één onder invloed van een door een vermenigvuldigingsfaktorkeuze-schakeling 49 aan een ingang 51, 53» 55> 57 of 59 van de 79062 37 PHN 9553 4 doorgeefschakelingen toegevoerd signaal zijn ingangssig-naalcombinatie doorgeeft aan een groep ingangen 61 van een samenvoegschakeling 63, Deze ingangssignaalcombinatie aan de doorgeef schakelingen 39» 41 , 43, 45, 47 wordt van de 5 groep ingangen 35 van de integreerschakeling 37 verkregen waarvan de ingangen doorverbonden zijn met corresponderende ingangen van groepen van ingangen 65» 76, 69, 71» 73 van de doorgeef schakelingen 39, 41 , 43, 45, 4-7·

De doorgeefschakeling 39 heeft een groep uitgangen 10 die corresponderen met zijn ingangen 65. Van deze uitgangen is de minst significante, dus de meest rechtse 75, verbonden met de minst significante van de groep van ingangen 61 van de samenvoegschakeling 63. De andere ingangen van de doorgeefschakeling 39 met van rechts naar links 15 toenemende significatie, zijn verbonden met corresponderende ingangen met van onder naar boven toenemende significantie van de samenvoegschakeling 63. Van een met de groep van ingangen 67 corresponderende groep uitgangen 77 van de doorgeefschakeling 41 is de minst significante verbonden 20 met de op één na minst significante ingang van de groep 61 van de samenvoegschakeling 63, de op één na minst significante uitgang met de op twee na minst significante ingang en zo verder. De meest significante uitgang van de groep 77 is niet doorverbonden. Van de doorgeefschakeling 43 is op 25 overeenkomstige wijze de minst significante van een met de groep 69 van ingangen corresponderende groep van uitgangen 79 verbonden met de op twee na minst significante ingang van de groep 61 van de samenvoegschakeling 63, de op twee na minst significante uitgang met de op drie na minst sig-30 nificante ingang en zo verder. De twee meest significante uitgangen zijn niet doorverbonden. Van een met de groep van ingangen 71 corresponderende groep van ingangen 81 van de doorgeefschakeling 45 is de minst significante verbonden met de op drie na minst significante ingang van de 35 groep 61 van de samenvoegschakeling 63, de op een na minst significante uitgang met de op vier na minst significante ingang en zo verder. De drie meest significante uitgangen zijn niet doorverbonden. Van een met de groep van ingangen 7906237 * PHN 9553 5 73 corresponderende groep van uitgangen 83 van de doorgeef schakeling 47 is de minst significante verbonden met de op vijf na minst significante ingang van de groep 61 van de samenvoegschakeling 63. De verdere uitgangen zijn niet 5 doorverbonden.

Tengevolge van deze wijze van doorverbinden van de uitgangen van de doorgeefschakelingen 39» 41, 43, 45, 47 met de ingangen van de samenvoegschakeling 63 wordt de van de teller 15 verkregen waarde via de doorgeefschake-10 lingen 39 resp. 41 , 43, 45, 47 met een faktor één, resp. twee, vier, acht, tweeendertig vermenigvuldigd aan de samenvoegschakeling 63 doorgegeven, afhankelijk van welke doorgeefschakeling werkzaam is. Deze vermenigvuldigde waarde wordt in de samenvoegschakeling op bevel van een 15 aan een ingang 85 ervan toegevoerd, van een uitgang 87 van de deler 27 afkomstig, periodiek optredend, signaal van vijf Hz bij een reeds verkregen waarde gevoegd met een teken dat afhangt van een aan een, met de uitgang 9 van de draairichtingsdetektor 7 verbonden, ingang 89 optredend 20 signaal.

De samenvoegschakeling 63 geeft aan een groep van ingangen 91 van de integreerschakeling nu een, in dit geval als afstemgegeven dienende, digitale signaalcombinatie af die sneller verandert bij een verandering van de stand 25 van de instelas naarmate een hogere vermenigvuldigingsfak-tor is ingeschakeld.Deze vermenigvuldigingsfaktor is afhankelijke van welke van de doorgeefschakelingen 39, 41, 43, 45, 47 werkzaam is. Dit wordt bepaald door een aan één van.de ingangen 51, 53, 55, 57 of 59 aanwezig signaal dat afkomstig is van de yermenigvuldigingsfacktorkeuzeschakeT ling 49

Deze vermeingvuldigingsfaktorkeuzeschakeling 49 is een poortschakeling die aan een tweetal ingangen 93, 95 een signaalcombinatie krijgt aangeboden die afkomstig is van een tweetal uitgangen 97» 99 van een schakeling 101 voor het meten van de draaisnelheid van de instelas 1. Deze schakeling 101 krijgt aan een ingang 103 oen van een uitgang 105 van de dela:27afkomstig signaal toegevoerd en aan een 790 62 37 PHN 9553 6 ingang 107 een van de uitgang 5 van de impulsgever 3 afkomstig signaal. De signaalcombinatie aan de ingangen 93, 95 van de verménigvuldigingsfaktorkeuzeschakeling 49 is daardoor afhankelijk van de draaisnelheid van de instelas 5 1. Verder wordt aan een tweetal ingangen 109, 111 van de vermenigvuldigingskeuzeschakeling 49 een signaalcombinatie aangeboden die afkomstig is van een tweetal uitgangen 113, 115 van een golfgebiedkeuzeschakeling 117.

10 15 20 25 30 35 790 62 37 PHN 9553 7

De golfgebiedkeuzeschakeling 117 heeft een schakelaar 119 die met een golfgebiedomschakelaar van een ontvanger is gekoppeld waarin de instelschakeling is opgenomen. Deze schakelaar 119 kan via een tweetal anderzijds 5 via een weerstand 121, 123 geaarde dioden 125» 127 een positieve spanning aan de beide uitgangen 113» 115 verzor gen of een positieve spanning aan één van die uitgangen. Verondersteld wordt dat de getekende stand correspondeert met de lange golf (l) en de andere standen met achtereen-10 volgens de middengolf (m), de korte golf (K) en de F.M.

Band (F.M.).

Via een OF-poort 129 en een differentiërend netwerk 131» 133 geeft de golfbereikschakelaar telkens bij het overschakelen naar een andere stand een impuls af aan een 15 uitgang 135 die verbonden is met een verdere ingang van de OF-poort 23. Daardoor wordt ook bij het overschakelen naar een ander golfgebied de teller 15 in zijn nulstand teruggezet. De poortschakeling 49 kan de volgende waarheidstabel hebben waarin de snelheid van de instelas is aangegeven met 20 S voor langzaam, X voor matig en Q. voor snel.

Stand snelheid Ingang [ Ingang schakelaar afstemas 193 j 95 ! 109 [111 $51 i 53 55 57 j 59 119 1 i 1 I ! iï .

L s j O . O i 1 , 1 j 1 o 0^0,0

L I I 1 : 0 j 1 1 j1 0 O O'O

L Q O 1 ' 1 1 l! 0 0 1 0 , 0 M S jOO'O 1 il 1 0000 ’ I} M I 10 0 1 Jj o o o 1 o M Q 0 1 0 1 ,Ho 0 0 0 1 K & FM S 0 0 ; 1 0 Ij 1 0 0 0 0 K & FM I 10 1 o;io 1 o o o K & FM Q ; 0 1 ' 1 0 j 0 ,0 j 0 1 0 ί A-B C D;V:¥:X:y|z

* I f j__I

790 62 37 if*

• A

PHN 9553 8

Wordt het signaal aan de ingangen 51, 53» 55» 57» 59 van de doorgeef schakelingen 39» ^1, A-3, 45» 47» V» respectievelijk W, X, Y, Z, genoemd en dat aan de ingangen 93» 95» 109» 111, A respectievelijk B, C, D, dan wordt 5 Booleaans: Y = A'B'CD + AB'CD + A'B'CD + A'B'C D' = B»D(A'+C) + A'B'CD' W = AB'CD»

X = A'BCD

Y = AB'CD + A'BCD'

10 Z = A'BC'D

waarin een accent een inversie aangeeft.

Het afstemgegeven aan de groep van uitgangen 91 van de integreerschakeling 37 verandert dan bij een snelle afstemactie op de middengolf met twee en dertig 15 maal en bij een matig snelle afstemactie met acht maal zulke grote stappen als bij een langzame afstemactie. Op de lange golf is de afstemgegevensverandering bij een snelle afstemming vier maal zo groot en bij een matig snelle even groot als bij een langzame. Voor de korte golf en de F.M.

20 band is de afstemgegevensverandering bij een snelle afstemming acht maal en bij een matig snelle twee maal zo groot als bij een langzame afstemming. Het zal duidelijk zijn dat dit afstempatroon op eenvoudige wijze aangepast kan worden aan andere wensen.

25 Het zal verder duidelijk zijn dat de signaal- combinatie aan de groep van uitgangen bijvoorbeeld ook gebruikt kan worden voor het instellen van een uurwerk. Er kan dan bijvoorbeeld alleen van de signalen A en B aan de uitgangen 97» 99 van de frequentiemeetschakeling 101 ge-30 bruik worden gemaakt en het aantal doorgeefschakelingen kan worden aangepast.

Bij gebruik voor het instellen van een uurwerk zowel als van een afstemgegeven in bijvoorbeeld een klokradio moet vanzelfsprekend een aangepaste omschakeling plaats-35 vinden.

De vermènigvuldigingsfunktie van de combinatie van doorgeefschakelingen kan in een mikroprocessor op eenvoudige wijze worden uitgevoerd door een plaatsverschui- 790 62 37 PHN 9553 9 ving in een geheugen.

In fig. 2 hebben overeenkomsige delen dezelfde verwijzingscijfers als in fig. 1. Aan de ingang 107 wordt het signaal afkomstig van de impulsgever 3 toegevoerd waar-5 van de frequentie moet worden gemeten. Dit signaal komt via een EN-poort 137 aan een telingang 139 vein een teller 141. Een tweede ingang van de EN-poort 137 ligt aan de ingang 103 waaraan het van de frequentiedeler 27 afkomstige signaal wordt toegevoerd dat als tijdstandaard dient. De EN-10 poort 137 wordt door dit signaal telkens een zeer bepaalde tijd geopend gedurende welk tijdvak een aantal impulsen afkomstig van de ingang 107 aan de ingang 139 van de teller 141 wordt doorgelaten. De teller 141 wordt telkens voor dit meettijdvak op nul gesteld doordat het signaal aan de 15 ingang 103 ook wordt toegevoerd aan een terugstelsignaal-ingang 143 van de teller 141. Een derde ingang van de EN-poort 137 ligt aan een uitgang van een NIET-EN-poort 145 waarvan de ingangen zijn verbonden met uitgangen 147» 149, 151, 153 van de teller 141. Zolang de teller 141 niet zijn 20 hele bereik heeft doorlopen is die derde ingang van de EN-poort 137 hoog en kan deze tijdens de meettijdvakken de te tellen impulsen krijgen toegevoerd.

De uitgangen 147, 149, 151» 153 van de teller 141 zijn verbonden met corresponderende ingangen van een 25 geheugen 155 waarin onder invloed van een aan een ingang 157 ervan toegevoerd signaal, afkomstig van de ingang 103» telkens aan het einde van een meettijdvak de door de teller 141 bereikte eindstand wordt opgeslagen. Deze eindstand wordt via uitgangen 159» 161, 163» 165 doorgegeven 30 aan ingangen van een code-omzetter 167. Deze zet de opgeslagen tellerstand, die in een binaire code aan de uitgangen 159» 161> 163» 165 verschijnt, om in een signaal- combinatie van één logische nul en vijftien logische enen aan een groep van zestien uitgangen 169 van de codeomzet-35 ter 167« De betreffende logische nul verschuift van links naar rechts in deze groep naarmate de waarde van de door de teller afgegeven signaalcombinatie hoger wordt. De meest linkse vier van de zestien uitgangen van de groep 169 790 62 37 PHN 9553 10 zijn niet gebruikt. De volgende zes liggen aan ingangen van een NIET-EN-poort 171 en de daaropvolgende zes aan ingangen van een NIET-EN-poort 173· De uitgang van de NIET-EN-poort 171 is verbonden met de uitgang 97 en die van de g NIET-EN-poort 173 met de uitgang 99 van de schakeling voor het meten van de draaisnelheid 101.

Bij een lage draaisnelheid van de instelas 1 blijft de stand van de teller 141 in het meettijdvak laag en verschijnt de logische nul aan één van de vier niet ver-10 bonden uitgangen van de codeomzetter 167. De uitgangen 97 en 99 blijven dan logisch nul. Bij een matige draaisnelheid van de instelas wordt de tellerstand in de meettijd-vakken zodanig dat de logische nul aan één van de ingangen van de NIET-EN-poort 171 verschijnt zodat de uitgang 97 15 logisch één wordt. Bij een snelle draaiing van de instelas wordt één van de ingangen van de NIET-EN-poort logisch nul en de uitgang 99 logisch één. Bij een zeer hoge draaisnelheid van de instelas 1 bereikt de teller 141 voor het einde van een meettijdvak zijn eindwaarde waardoor alle 20 ingangen van deNIET-EN-poort 145 logisch één worden en zijn uitgang logisch nul waardoor de EN-poort 137 blokkeert en de tellerstand niet verder kan toenemen zodat dan ook de uitgang 99 logisch één wordt.

25 30 35 790 6 2 37

Claims

1. Instelschakeling met gelijktijdig of achtereen volgens werkzame of door een processor samenstelbare of in werking te stellen schakelingsgedeelten met welke instel-5 schakeling een digitale signaalcombinatie kan worden verkregen die een waarde vertegenwoordigt die afhankelijk is van de verdraaiing van een instelas waarmee een impulsgever is gekoppeld die bij draaiing van de instelas impulsen afgeeft aan een schakeling voor het meten van de draai-10 snelheid die bij een verhoging of verlaging van de draaisnelheid een versnelde of vertraagde verandering van de door de digitale signaalcombinatie vertegenwoordigde waarde veroorzaakt, welke instelschakeling een met de impulsgever gekoppelde telschakeling bevat voor het tellen van door de 15 impulsgever afgegeven impulsen met het kenmerk, dat de telschakeling (13) een periodieke terugstelschakeling (21) bevat terwijl de instelschakeling een integreerschakeling (37) bevat waarin periodiek optredende eindstanden van de telschakeling (13) met een door een schakeling (101) voor 20 het meten van de draaisnelheid instelbare vermenigvuldi-gingsfaktor worden samengevoegd voor het verkrijgen van de digitale signaalcombinatie.

2. Instelschakeling volgens conclusie 1 die deel uitmaakt van een ontvangerafstemschakeling met een golf- 25 gebied-keuzeschakeling, met het kenmerk, dat de instel-schakeling een schakeling (49) bevat voor het onder invloed van de golfgebied-keuzeschakeling (11T) veranderen van de vermenigvuldigingsfaktor.

3. Instelschakeling volgens conclusie 2, met het 30 kenmerk, dat de terugstelschakeling (21) gekoppeld is met de golfgebied-keuzeschakeling (117) voor het terugstellen bij een verandering van het golfgebied. 35 790 62 37