SE437306B

SE437306B - DRIVE CIRCUIT FOR TONE GENERATORS

Info

Publication number: SE437306B
Application number: SE7810745A
Authority: SE
Inventors: I B Rea; M Slavin
Original assignee: Lectron Products
Priority date: 1977-10-17
Filing date: 1978-10-16
Publication date: 1985-02-18
Also published as: FR2406344A1; IT7828800A0; DE2835339C2; JPS5466114A; GB2006504A; CA1100341A; GB2006504B; DE2835339A1; SE7810745L; FR2406344B1; JPS5811640B2; IT1100881B

Description

7810745-5 ifrekvent mönster, som har en avtagande amplitudkarakteristik, och av ett tredje kretsorgan, som är anordnat att«a1stra en pulsbreddmodulerad, i huvudsak fyrkantsvågdrivsignal med en frekvens, som är relaterad till den relativt högfrßkveﬁtﬂ S19- nalen och har en pulskvot, som varierar i överensstämmelse med amplitudkarakteristiken hos det relativt lågfrekventa I mönstret. 7810745-5 frequent pattern, which has a decreasing amplitude characteristic, and by a third circuit means, which is arranged to produce a pulse width modulated, substantially square wave drive signal with a frequency related to the relatively high frequency ﬂ t ﬂ S19 signal and having a pulse frequency. varies in accordance with the amplitude characteristic of the relatively low frequency I pattern.

Ytterligare fördelar och ändamål med uppfinningen framgår av den följande beskrivningen med hänvisning till den bifogade ritningen, varå fig. 1 visar ett kopplingsschema enligt uppfinningen och fig.2 visar ett signaldiagram, som åskådliggör det sätt, på vilket den kombinerade vågformen är 7 pulshreddmodulerad.Further advantages and objects of the invention appear from the following description with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a wiring diagram according to the invention and Fig. 2 shows a signal diagram illustrating the way in which the combined waveform is pulse width modulated.

I fig.1 visas ett kopplingsschema för en drivkrets 10 enligt uppfinningen. aUppfinningen lämpar sig för användning i kombination med en spoldriven tongenerator, t.ex. av det slag, som öeskrives i US 4 232 287 och 4 257 D39. Helt allmänt omfattar kretsen 10 en högfrekvent oscillator 12 och en låg- frekvent oscillator 14, vilkas uteffekter kombineras vid knuten 15 och matas till basen i en drivtransistor 28,-vars utgående klämmor är serieanslutna med spolen Li mellan spänningskållan VDD och jord. Kombinationen av den högfrekventa oscillator- kretsen 12 och den lågfrekventa oscillatorkretsen 14 medför, att tongeneratorn alstrar en hörbar uteffekt av klockklangstyp i stället för en stadig ton. Framför allt utvecklar den.hög- _ frekventa oscillatorn 12 tonen i den hörbara uteffekten och den lågfrekventa osoillatorn 14 alstrar den rytm, med vilken klockan ﬂaiårﬂ. sålunda kammar aan nﬁrbara Uteffekt, sam alstras av tan- generatorn, att utgöras av tilltalande och upprepad klockklang och avtoning, klockklang och avtoning.Fig. 1 shows a circuit diagram of a drive circuit 10 according to the invention. The invention is suitable for use in combination with a coil-driven tone generator, e.g. of the kind described in U.S. 4,232,287 and 4,257 D39. In general, the circuit 10 comprises a high-frequency oscillator 12 and a low-frequency oscillator 14, the outputs of which are combined at the node 15 and supplied to the base of a drive transistor 28, the output terminals of which are connected in series with the coil Li between the voltage source VDD and ground. The combination of the high frequency oscillator circuit 12 and the low frequency oscillator circuit 14 causes the tone generator to produce an audible clock-type output instead of a steady tone. Above all, the high-frequency oscillator 12 develops the tone of the audible output power and the low-frequency oscillator 14 produces the rhythm with which the clock ﬂ aiår år. Thus, the approximate output power, generated by the tan generator, is to consist of appealing and repeated chimes and fading, chimes and fading.

Den högfrekventa oscillatorn 12 omfattar ett par logik- grindar, i detta fall inverterare 16 och 18, som är kopplade i serie, med en kondensator C1, vilken är ansluten i oscillatorns 12 återkopplingsslinga..Ett motstånd_R§ och en diod D3 är parallellkopplade mellan mittpunkten för de logiska grindarna 16 7810745-5 och 18 och återmatningsslingan. Värdet på motståndet Hb oc* kondensatorn C1 väljes vid en lämplig utföringsform så, att oscillatorn 12 oscillerar med en frekvens på ca 1000 Hz.The high frequency oscillator 12 comprises a pair of logic gates, in this case inverters 16 and 18, which are connected in series, with a capacitor C1, which is connected in the feedback loop of the oscillator 12. A resistor_R§ and a diode D3 are connected in parallel between the center point for the logic gates 16 7810745-5 and 18 and the feedback loop. The value of the resistor Hb and the capacitor C1 is selected in a suitable embodiment so that the oscillator 12 oscillates with a frequency of about 1000 Hz.

Den lågfrekventa oscillatorn 14 omfattar även ett par inverterande logikgrindar 20, 22, som är seriekopplade med en kondensator C3, som är inkopplad i återmatningsslingan i oscillatorn 14. En diod D2 är inkopplad mellan återtagnings- slingan och mittpunkten hos de två inverterarna 20 och 22 och ett par seriemotstånd R3 och R4 är anslutna mellan ingången till oscillatorn 14 och jord. Värdet på motstånden R3 och R4 och kondensatorn C) väljas vid det lämpliga utföringsexemplet så, att oscillatorn 14 oscillerar med en frekvens av ca 1,2 Hz.The low frequency oscillator 14 also comprises a pair of inverting logic gates 20, 22, which are connected in series with a capacitor C3, which is connected in the feedback loop of the oscillator 14. A diode D2 is connected between the take-back loop and the center of the two inverters 20 and 22 and a pair of series resistors R3 and R4 are connected between the input of the oscillator 14 and ground. The value of the resistors R3 and R4 and the capacitor C) is selected in the suitable embodiment so that the oscillator 14 oscillates at a frequency of about 1.2 Hz.

Eftersom båda oscilleringskretsarna 12 och 14 fungerar på samma sätt, kommer blott funktionen av den högfrekventa oscil- latorn 12att beskrivas. Återmatningskondensatorn C1, som bringar kretsen att osclllera, är anordnad att matas i en rikt- ning genom dioden D) och i den andra riktningen genom mot- ståndet R5. Eftersom motståndet R5 erbjuder avsevärt högre motstånd än dioden D3, kommer kondensatorn C1 att snabbt laddas positivt genom dioden D3 och sakta tona ut negativt genom motståndet R5. Följaktﬁgen kommer signalen vid ingångsknuten 21 att ha en vågform av sågtandstyp med en exponentiellt minskande, negativ utförsdel och en kort positiv utförsdel.Since both oscillation circuits 12 and 14 operate in the same manner, only the operation of the high frequency oscillator 12 will be described. The feedback capacitor C1, which causes the circuit to oscillate, is arranged to be fed in one direction through the diode D) and in the other direction through the resistor R5. Since the resistor R5 offers considerably higher resistance than the diode D3, the capacitor C1 will quickly charge positively through the diode D3 and slowly fade out negatively through the resistor R5. Consequently, the signal at the input node 21 will have a sawtooth type waveform with an exponentially decreasing, negative output portion and a short positive output portion.

Detskall särskilt framhållas, att "utsignalen" från oscillatorn 12 faktükt hämtas från ingången 21 till oscillatorn 12. Betydel- sen av detta kännetecken skall framgå av den följande beskriv- ningen av den övriga delen av kretsen 10. 4 I den Lågfrekventa oscillatorkretsen 14 tjänar serien, som motsvarar motstånden R3 och R4, samma ändamål som motståndet R5 i högfrekvensoscillatorkretsen 12. Motstånden R3 och R4 är emellertid belägna i ett annat läge i kretsen (även om i för- hållande till oscillatoro 14 deras effekt förblir densamma), efter- som det är nödvändigt-att stegvis minska den spänning, som matas 7310745-52 till inverteraren 24, Sålunda uppdelas det erForderliga _kretsmotsLåndet för oscillatorn 14 mellan ett par motstånd H5 och H4 med "uLeFFekten“ från oscillatorn, som uttages från mittpunkten hos spänningsdelarnätet. Såsom påpekats Fungerar de två oscillatorkretsarna 12 ocﬁ T4 på liknande sätt. Sålunda omfatta: signalen vid ingångsknuten 2É till osoillatorn 14 även en vågform av sågtandstyp med en exponentíellt avtagande, negativt gående del och en kort, positivt gående del.It should be noted in particular that the "output" from the oscillator 12 is actually retrieved from the input 21 of the oscillator 12. The significance of this feature should be apparent from the following description of the rest of the circuit 10. 4 In the low frequency oscillator circuit 14 the series serves , corresponding to the resistors R3 and R4, the same purpose as the resistor R5 in the high frequency oscillator circuit 12. However, the resistors R3 and R4 are located in a different position in the circuit (although in relation to oscillator 14 their power remains the same), since it It is necessary to gradually reduce the voltage supplied to the inverter 24. Thus, the required circuit resistance of the oscillator 14 is divided between a pair of resistors H5 and H4 by the "output power" of the oscillator taken from the center of the voltage divider network. the two oscillator circuits 12 and ﬁ T4 in a similar manner, thus comprising: the signal at the input node 2É of the osoillator 14 also comprising a waveform of sawtooth type with an exponentially decreasing, negative-going part and a short, positive-walking part.

"Uteffekterna" från de två oscillatorkretearna 12 och 14 _sommeras vid knuten 15, varvid signalen från den högfrekventa oscillatorn 12 är växelströmskopplad genom kondensatorn 12 Från de låga frekvenserna hos oscillatorn 14. Genom summeriﬂé av de två signalerna kommer den högfrekventa vågﬁormen att effektivt överlagra den lågfrekventa vågformen, såsom visas i fig. 2. Éígnaldiagrammet är av Förtydligande orsaker givetvis ej en exakt återgivning av den relativa frekvensskillnaden mellan du två oscillatorsignalerna. _Den kombinerade signalen vid knuten 15 ledes till ett logiskt omkopplarelement, i detta Fall inverteraren 24, som bibríngar pulsen breddmoduleringsfunktionen. Företrädesvis här till inverterarna 24 en speciell omkopplingsnivå mellan 2_och Å V, lämpligen 2,5 V, som styr det logiska tillståndet hos dess utgång. Dm framför allt storleken på insignalen är större än omkoppiingsnivån hos inverteraren 24, kommer uteffekten hos inverteraren 24 att anta ett tillstånd motsvarande logisk Ü, dvs. 0 U. När däremot värdet på insignalen är lägre än om- kopplingsnivån hos inverteraren 24, kommer uteffekten hos inverteraren 24 att omkoppla, till ett tillstånd motsvarande logisk 1, dvs. 5 V. Såsom visas i Pig. 2 kommer sålunda inf verteraren 24 att fungera som pulsbreddmodulator genom att alstra en pulserad utsignal, vars pulsoredd är ungefär propor- tionell mot det Förhandenvarande värdet hos den avtagande sig- nalen av sågtandstyp vid knuten 23. i praktiken representerar erg-aldiagrammet enligt Fig. 2 otettekteﬂ Från inverteraren 26 wßti 7810745-s -ner än från inverteraren 24 och har medtagits heli enkelt oå grund av att det omfattar den sjätte logikgrinoen i IG-mﬂætet och möjliggör användningen av en NDN-drifttransistor å3.¿ stället För en mera kostnadskrävande av PND-typ. Sålunda om-. -fattar signalen, som ledes tiIl basen i transistorn 28, en pulserande signal, vara pulsbredd minskar med minskningen av värdet på den minskande vågformen av sågtandstyp vid knuten 15.The "outputs" of the two oscillator circuits 12 and 14 are summed at the node 15, the signal from the high frequency oscillator 12 being alternately connected through the capacitor 12. From the low frequencies of the oscillator 14. By summing the two signals, the high frequency low wave wave the waveform, as shown in Fig. 2. For the sake of clarity, the signal diagram is of course not an exact representation of the relative frequency difference between the two oscillator signals. The combined signal at node 15 is routed to a logic switch element, in this case the inverter 24, which imparts the pulse width modulation function. Preferably here to the inverters 24 a special switching level between 2_ and Å V, preferably 2.5 V, which controls the logic state of its output. If in particular the magnitude of the input signal is greater than the switching level of the inverter 24, the output power of the inverter 24 will assume a state corresponding to logic Ü, i.e. 0 U. On the other hand, when the value of the input signal is lower than the switching level of the inverter 24, the output power of the inverter 24 will switch, to a state corresponding to logic 1, i.e. 5 V. As shown in Fig. 2, the infverter 24 will thus function as a pulse width modulator by generating a pulsed output signal, the pulse rate of which is approximately proportional to the present value of the decreasing signal of the sawtooth type at the node 23. in practice represents the erg-diagram according to Fig. 2. otettekte ﬂ From the inverter 26 wßti 7810745-s -ner than from the inverter 24 and has been included quite simply oå because it includes the sixth logic grino in the IG meter and enables the use of an NDN operating transistor å3.¿ instead For a more costly of PND -type. Thus re-. If the signal applied to the base of the transistor 28, a pulsating signal decreases, the pulse width decreases with the decrease of the value of the decreasing waveform of the sawtooth type at the node 15.

Sålunda bringas drifttransistorn 28 att slå till och från, varvid tidsförhållandet bestämmas av pulskvoten hos den signal, som matas till dess bas. Effekten av att spolen L1 drives på detta sätt, blir såsom redan framhållits att tongeneratorn alstrar en cyklisk klockklang och en uttoning av hörbart slag, varvid frekvensen hos den lågfrekventa oscillatorn bestämmer klockklangens längd och frekvensen hos den hügfrekventa oscillatorn bestämmer tonen i klockklangen.Thus, the operating transistor 28 is turned on and off, the time ratio being determined by the pulse ratio of the signal fed to its base. The effect of the coil L1 being driven in this way is, as already pointed out, that the tone generator produces a cyclic bell sound and an audible sound, the frequency of the low frequency oscillator determining the length of the bell sound and the frequency of the high frequency oscillator determining the tone of the bell sound.

I det Följande skall förklaras betydelsen av samman- kopplingen av oscillatorerna 12 och 10, så att "utsignalerna" erhålles vid utklämmorna. Det framgår av diagrammet i Fig. 2, att den avtagande rampsignalen av det slag, som uppträder vid summeringsknuten 15 är nödvändig för att inverteraren 24 skall fullgöra sin modulerande funktion. Emellertid omfattar signalerna vid de vanliga utgående klämmorna hos oscillatorerna 12 och 14 resp. vid inverterarna 16 och 20 fyrkantsvågpulssignaler, soml är effektivt integrerade av återmatningskapacitorerna C1 och C3 för att utveckla de avtagande rampsignalerna, som Förefinnes vid oscillatorernas ingående klämmer 21 och 23. Det är sålunda uppenbart, att om oscillatorerna 12 och 14 hade varit kopplade på vanligt sätt så, att de utgående pulssignalerna hade summerats och matats till inverteraren 2h, denna helt enkelt skulle ha inverterat pulserna i stället för att modulera signalen.In the following, the significance of the interconnection of the oscillators 12 and 10 will be explained, so that the "output signals" are obtained at the terminals. It can be seen from the diagram in Fig. 2 that the decreasing ramp signal of the kind which occurs at the summing node 15 is necessary for the inverter 24 to fulfill its modulating function. However, the signals at the usual output terminals of the oscillators 12 and 14, respectively. at the inverters 16 and 20 square wave pulse signals, which are effectively integrated by the feedback capacitors C1 and C3 to develop the decreasing ramp signals, which are present at the input terminals 21 and 23 of the oscillators. It is thus obvious that if the oscillators 12 and 14 had been connected in the usual way so, that the output pulse signals had been summed and fed to the inverter 2h, this would simply have inverted the pulses instead of modulating the signal.

Följaktligen skulle klockklangseffukten ha gått förlorad.Consequently, the chime effect would have been lost.

Uppfinningen är icke begränsad till de ovan beskrivna utföringsexemplen, utan många modifikationer är tänkbara inom ramén för efterföljande krav.The invention is not limited to the embodiments described above, but many modifications are conceivable within the scope of the appended claims.

Claims

Claim claim 1. A sound generator drive circuit arranged to cause these tone generators to produce an audible output sound of the bell tone type, characterized by a first circuit means (12) arranged to generate a relatively high frequency signal having a decelerating signal. amplitude characteristic, a second circuit means (14) arranged to cause the relatively high frequency signal to vary in accordance with the amplitude of a relatively low frequency pattern having a decreasing amplitude characteristic, and of a third circuit means arranged to generate a pulse width modular drive substantially four with a frequency which is related to the relatively high frequency signal and has a pulse ratio which varies according to the amplitude characteristic of the relatively low frequency pattern. A drive circuit according to claim 1, characterized in that the pulse width modulated signal comprises a digital square wave signal having either a high amplitude level corresponding to logic 1 or a low amplitude level corresponding to logic Ö. Drive circuit according to claim 2, characterized in that the second circuit means (14) comprises an oscillator circuit for generating a signal of a relatively low Frequency 4. Drive circuit according to claim 3, the knee e_o kne du d 5. The driving circuit according to claim 4, characterized in that the second circuit means (read) further comprises means for combining the relatively low frequency signal generated by the oscillator circuit (14). the low-frequency signal and the relatively high-frequency signal, so that the relatively high-frequency signal is effectively superimposed on the relatively low-frequency signal 7810745-5 U, Propulsion powder according to claim 1, known as IQ ckn This means that the third circuit means comprises a translator (28), which has its collector sockets and emitter sockets coupled between the generator and ground. Drive circuit according to Éravet 6, characterized in that the third circuit means further comprises logic gates (24, 26) which are connected to the output of the second circuit means. . _ _ 8. Drive circuit according to claim 7, characterized in that the output from the logic gates (24, 26) is connected to the base of the transistor. i ß POOR QUALITY