DE1299698B

DE1299698B - Anordnung zur Erzeugung von periodischen Impulsen, die gegenueber einer Wechselspannung eine Phasenverschiebung aufweisen

Info

Publication number: DE1299698B
Application number: DEV32740A
Authority: DE
Inventors: Bachmann; Dipl-Phys Herbert
Original assignee: Transformatoren und Roentgenwerk GmbH
Current assignee: Transformatoren und Roentgenwerk GmbH
Priority date: 1967-01-09
Filing date: 1967-01-09
Publication date: 1969-07-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, mit der aus einer Wechselspannung veränderlichen Frequenz periodische Impulse abgeleitet werden können, die unabhängig von der Frequenz der Wechselspannung eine einstellbare Phasenverschiebung besitzen.
Derartige Anordnungen werden benötigt, um Stoßspannungsprüfanlagen netzsynchron auszulösen, des weiteren bei der Oszillografen-Meßtechnik, wo die Zeitablenkung synchron gegenüber einer Wechselspannung .geschaltet werden muß.
Es ist bekannt, aus einer Brückenschaltung phasenverschobene Wechselspannungen zu entnehmen und diese durch Begrenzung und Differentiation in entsprechende Impulsfolgen umzuwandeln. Es sind außerdem Schaltungsanordnungen mit monostabilen Multivibratoren bekannt, die im Nulldurchgang der Wechselspannung angesteuert werden, nach einer einstellbaren Zeit zurückkippen und dabei einen Impuls liefern.
Nachteilig bei den Brückenschaltungen ist, daß diese Blindschaltelemente enthalten. Der eingestellte Phasenwinkel ist deshalb prinzipiell frequenzabhängig. Außerdem lassen sich die Grenzwerte 0°, 180° und 360° nicht exakt einstellen. Bei Schaltungsanordnungen mit einem Multivibrator wird die Impulsdauer unabhängig von der Frequenz eingestellt. Deshalb ist eine konstante Phasenverschiebung zwischen Ausgangsimpuls und Wechselspannung bei Frequenzänderungen nicht möglich.
Weiterhin ist zur Erzeugung von Doppelimpulsen eine Verzögerungsschaltung für Impulsfolgen bekannt, die als Spannungskoinzidenzschaltung arbeitet. Dabei wird durch den Ausgangsimpuls ein Impulsdehner, der Rechteckimpulse erzeugt, angesteuert. Mit Hilfe der Rechteckimpulse wird ein Sägezahngenerator angesteuert, der eine linear abfallende Spannung liefert. Bei Spannungskoinzidenz mit einer veränderbaren Hilfsspannung wird ein zum Ausgangsimpuls verzögerter Impuls gewonnen. Auch bei dieser Schaltung liegt eine Frequenzabhängigkeit der Phasenverschiebung zwischen beiden Impulsen vor. Es sind bei dieser Schaltung Maßnahmen getroffen, um die Zeit zwischen den zu verzögernden Doppelimpulsen frequenzunabhängig zu halten, da keine Beeinflussung der Sägezahnspannung durch die Impulsfolge besteht.
Zweck der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsfolgen zu entwickeln, die frequenzunabhängig ist und die es auch ermöglicht, daß bei den Grenzwerten 0°, 180° und 360° Phasenverschiebung Impulse abgegeben werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die nach einem völlig neuen Prinzip arbeitet und infolge Wegfall der die Frequenzabhängigkeit hervorrufenden Blindschaltelemente frequenzunabhängig mit einer bestimmten Phasenverschiebung zum Nulldurchgang periodische Impulse abgibt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mit einer Konstantstromquelle verbundener Kondensator mit einem Spannungsdiskriminator und gleichzeitig mit einer von abgeleiteten Impulsen der Wechselspannung gesteuerten Entladeschaltung verbunden ist. Des weiteren ist die Spannung des Kondensators rückwirkungsfrei durch einen Gleichrichter an den Eingang einer Vergleichsschaltung gelegt. Durch von der Wechselspannung abgeleitete Nadelimpulse wird der Kondensator periodisch mit der einfachen oder doppelten Frequenz der Wechselspannung entladen. Die am Kondensator entstehende Sägezahnspannung soll immer einen gleichen Spitzenwert haben. Das ist bei Frequenzänderungen nicht der Fall. Um einen gleichen Spitzenwert der Sägezahnspannung zu gewährleisten, wird .die von dem Vergleichsschalter abgegebene Spannung über einen Verstärker als Steuersignal im Sinne einer Stromerhöhung oder -verminderung der Konstantstromquelle zugeführt. - An dem von der Konstantstromquelle gespeisten Kondensator ist ein Spannungsdiskriminator angeschlossen. Dieser gibt den gewünschten Impuls zur Steuerung ab. Dadurch, daß der Diskriminator auf verschiedene Spannungen einstellbar ist, kann auch die Phasenverschiebung des Impulses zum Nulldurchgang entsprechend eingestellt werden.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel und einer Figur näher erläutert werden. Ein Kondensator 1 wird aus einer Konstantstromquelle 2 linear aufgeladen und mittels eines Entladekreises 3 periodisch mit der Frequenz der Wechselspannung, die an den Eingangsklemmen 4 und 5 anliegt, entladen. Am Kondensator 1 entsteht eine Sägezahnspannung. Die Frequenz der Wechselspannung an den Eingangsklemmen 4 und 5 ist nicht konstant. Im Anpassungskreis 6 erfolgt eine Anpassung der Amplituden an den Impulsformer 7, der wiederum Rechteckimpulse an eine Differentiationsstufe 8 gibt. Die Differentiationsstufe hat zusätzliche Schaltelemente zur Begrenzung der Nadelimpulse, die durch den Entladekreis 3 die Entladung des Kondensators 1 hervorrufen. Da der Ladestrom aus der Konstantstromquelle 2 zunächst in keinem Zusammenhang zur Frequenz der Wechselspannung steht, ist der Maximalwert der Spannung am Kondensator 1 umgekehrt proportional der Frequenz. Deshalb wird der von der Konstantstromquelle 2 gelieferte Strom in Abhängigkeit von der Frequenz über eine Vergleichsschaltung 9 und einen Verstärker» beeinflußt. Die Vergleichsschaltung 9 ist auf einer Seite durch einen Gleichrichter 11 mit dem Kondensator 1 verbunden. Sie besteht aus einer Konstantspannungsquelle 12 und einem vorgeschaltetem Schutzwiderstand 13 sowie aus einem Kondensator 14. Parallel zu dieser Reihenschaltung liegt eine RC-Kombination 15. Der Kondensator der RC-Kombination 15 lädt sich auf den Scheitelwert des Kondensators 1 auf. Es erfolgt ein Spannungsvergleich mit der Konstantspannungsquelle 12. Weichen die Spannungen voneinander ab, so fließt ein Ausgleichsstrom, und der Kondensator 14 wird entsprechend aufgeladen. Diese Differenzspannung wird im Verstärker 10 verstärkt und der Konstantstromquelle 2 zugeführt. Durch den Spannungsdiskriminator 16 wird ein Impuls abgegeben, sobald die Spannung am Kondensator 1 den am Spannungsdiskriminator 16 eingestellten Schwellwert überschreitet. Die vom Spannungsdiskriminator 16 abgegebenen Impulse sind dann phasenverschoben gegenüber den Nulldurchgängen der Wechselspannung an den Eingangsklemmen 4, 5.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zur Erzeugung von periodischen Impulsen, die gegenüber einer Wechselspannung eine Phasenverschiebung aufweisen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß ein mit einer Konstantstromquelle verbundener Kondensator mit einem Spannungsdiskriminator und gleichzeitig mit einer von abgeleiteten Impulsen der Wechselspannung gesteuerten Entladeschaltung verbunden ist und die Spannung des Kondensators an den Eingang einer Vergleichsschaltung gelegt ist, deren Ausgangsspannung direkt oder über einen Verstärker als Steuersignal der Konstantstromquelle zugeführt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung aus der Reihenschaltung eines Widerstandes, einer Spannungsquelle und einem Kondensator besteht, denen ein RC-Glied parallel geschaltet ist und daß die Reihenschaltung über einen Gleichrichter finit dem von der Konstantstromquelle gespeisten Kondensator verbunden ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Wechselspannung abgeleiteten Impulse die Form von Nadelimpulsen haben mit der gleichen oder der doppelten Frequenz der Wechselspannung.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert des Spannungsdiskriminatorseinstellbar ist.