HUT64652A - Circuit arrangement for controlling signals - Google Patents

Description

' Optikai érzék el öjjele/kiértékelésekor gyakran különböző hasznos jelszinteket biztonságosan fel kell ismernünk. Például egy fejdoljmotor rotoiján különböző szélességű jelölések vannak, a keskeny jelölések szenzor-jelei kis csúcsértéket, a széles jelölések nagy csúcsértéket adnak. Az első jelek szolgálnak a fejdoljínotor kommutálására, és az utóbbiak szolgálnak a videó felvevő berendezés mágnesfejeinek az átkapcsolására. A jelölések és a kiértékelő kapcsolás tűrései miatt a jelek amplitúdóinak a megkülönböztetése nem mindig biztosított. A találmány tárgya egy olyan szabályozó kapcsolás, amely a kiválasztott jelkomponensek csúcsértékeinek az átlagát állandó szinten tartja. A találmány videó felvevők, CD lejátszók esetében (általában^ jelkomponensek szabályozására .

H

** /

► közzétÍteli

PÉLDÁNY

Képviselő:

Gödölle, Kékes, Mészáros & Szabó

Szabadalmi Ügyvivői Munkaközösség

Budapest

Kapcsolási elrendezés jelek szabályozására

Bejelentő: Deutsche Thomson-Brandt GmbH, Villingen-Schwenningen Γ Feltalálók: GLEIM, Günter, Viliingen ,pt

ROTHERMEL, Albrecht, Viliingen gOTHS’KNE'L _; (fa* , Ot

A bejelentés napja: 1991.05.21.

Elsőbbsége: 1990.05.28. (P 40 17 124.8JE) /yiitivvi <’ ¹ F'> 1 /OL‘3 tt

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés különböző amplitúdójú jelek szabályozására egy előre megadható jelszint állandó értéken tartása céljából. Különböző szintű jeleket például fénysorompókkal állítanak elő. Egy vonalas minta vonalaival, amelyeket egy motor rotorjának a kerületére visznek fel, egy fényérzékeny elem segítségével impulzusokat állítanak elő, amelyeket például a motor kommutálására és fázisszabályozására használnak fel. A vonalas mintán belül a letapogatási irányra merőlegesen egyenlő távolságokban elrendezett állandó szélességű keskeny csíkok lehetnek egy széles csíkhoz hozzárendelve, amelyek azután például egy fejváltó jelként szolgálhatnak egy mágneses jelrögzítő berendezés felvevő és lejátszó fejeinek az átkapcsolásához abban az esetben, ha a motor egy videó berendezés fejdob motorja. A vonalas minta vonalainak tűrései vannak. A fénysorompó hatásfokának is vannak tűrései, így az azok által leadott jelek csúcsértékei nem állandó értékűek. Ismeretes az az eljárás, hogy a fénysorompó jel R referencia szintjét egy állandó értékre szabályozzák. ílymódon az előállított jel impulzusok magassága független lesz a fénysorompó csatolási tényezőjétől. Azonban egy ilyen intézkedés mellett is különbségek lehetnek a fénysorompó sugármenetében, mint például a fénysugár összefogásában, valamint a különböző vonalminták esetén előforduló eltérések a vonalszélességben még mindig különböző jelamplitúdókhoz vezetnek, ezért a két különböző szint megkülönböztetése nehézkessé válik.

A találmány elé célul tűztük ki a jelek szabályozásának olyan felépítését, hogy az függetlenné váljon a jeladó tulajdonságaitól és tűréseitől. A találmány ezt a célkitűzést a szabadalmi igénypontban megadott jellegzetességekkel oldja meg. A találmány további kiviteli alakjait az aligénypontokban adjuk meg.

A találmány azzal az előnnyel jár, hogy például a fénysorompót, amely egy fényforrásból, optikai blendéből és fényvevőből áll, nagyobb tűrésekkel és ezáltal gazdaságosabban lehet felépíteni, ami például egy motor rotorjának a felépítését, amelyre egy ilyen vonalas mintát felvisznek, is gazdaságosabbá teszi.

A továbbiakban a találmányt a rajz segítségével egy példaképpeni kiviteli alak kapcsán ismertetjük, ahol az

1. ábra a találmány elvét mutatja; a

2. ábra a találmány egy részletes példaképpeni kapcsolását mutatja; a

3. ábra a találmány működési módjának a megmagyarázására diagrammokat mutat be.

Az 1. ábra egy ismert 1 jeladót ábrázol, amely egy 2 fényforrásból és egy 3 fényvevőből áll, amelyek között egy optikai jelölésekkel ellátott, elmozgathatóan felszerelt 4 blende van. A 4 optikai blendén levő jelölések például egy fejdob motor fejdobjával mechanikusan merev összeköttetésben vannak. Ezek például az 5 és 5' sötét csíkokból állnak, amelyeket a kerület mentén egyenletesen helyeztünk el, és a motor szinkronizációjára és fázisszabályozására szolgálnak. Az 5' csíkok az 5 csíkokkal szemben a nagyobb szélességükkel tűnnek ki. Ezek például egy fejváltó jel előállítására szolgálnak. A fénysorompó előtt elfutó csíkok szélessége szerint az 1 jeladó kimenetén különböző csúcsértékű S impulzusjel adódik. Az 5' széles csíkok révén kapjuk az A2 csúcsértéket, az 5 keskeny csíkok révén az Al csúcsértéket. Az Al csúcsértékű impulzusok egy pontos és állandó tl:t2 impulzus-szünet arányúak, a motor és ezáltal a 4 blende tetszőleges fordulatszáma mellett. Az előállított érzékelő jelet egy 6 komparátor egyik (+)-bemenetére vezetjük, amelynek a másik (-)-bemenetén egy Uref referencia feszültség van, amely az Al kívánt csúcsértékű impulzusok pozitív csúcsértékei átlagának felel meg. ílymódon elegendően nagy időtartamot vizsgálva az Al csúcsértékű impulzusoknak közel a fele

nagyobb a referencia feszültségnél, a másik fele azonban kisebb. Az előre megadott Uref referencia feszültség túllépésekor a 6 komparátor kimenete felső szintre vált, és bekapcsol egy II értékű áramforrást, amely egy 7 kondenzátort tölt. Ezt a változást egy 8 szabályzó feszültség erősítővel felerősítjük, amelynek a kimenetén feszültségcsökkenés keletkezik. Ezáltal a 2 fényforrást világosabbra vezéreljük. Ellenkező esetben, azaz a referencia feszültség alatt, vagy a csík jelölések között a 6 komparátor kimenete alacsony potenciálon van, így az 12 áramforrást kapcsolja be, amely a kondenzátort ellentétes irányban tölti fel. A 6 komparátor kimenetén levő jelváltozás a 8 szabályozó feszültség erősítő kimenetén feszültség növekedést eredményez, és a fényforrást sötétebbre szabályozza. Az II és 12 áramokat úgy állítjuk be, hogy azok közelítőleg az érzékelőjel fél impulzus-szünet arányának felelnek meg, azaz az impulzusok ti időtartama alatt egy nagy II áram, és a szünetek t2 időtartama alatt viszonylag kis 12 áram folyik. Az II és 12 áramok aránya a 2. ábra szerinti, gyakorlatban kipróbált kapcsolásban körülbelül 50:1 arányú.

A 2. ábrán a bejelentett elrendezés egy részletes kiviteli példáját ábrázoltuk, amelyet a következőkben ismertetünk.

Ez az elrendezés különösen alkalmas az integrált kapcsolástechnikához. Az elrendezés Pl csatlakozására kapcsoljuk a +Vcc tápfeszültséget. A P2 csatlakozást a tápfeszültség földpotenciáljával kötjük össze. A P3 csatlakozásra kapcsoljuk a 3 fényérzékeny elemet, például egy fototranzisztort, amelyet egy 11 ellenálláson keresztül a Vcc tápfeszültséggel kötöttünk össze. A P4 csatlakozást egy 10 soros ellenálláson és egy 2 fényemittáló elemen, például egy világító diódán keresztül a Vcc tápfeszültséggel kötöttük össze. A P4 csatlakozásra egy 7 kondenzátort kapcsoltunk, amelynek a másik végét az 5 csatlakozásra kötjük. A P6 csatlakozáson vehető le a fejkapcsoló jel, és a P7 csatlakozásról vehetjük le a kommutáló impulzusokat. Az Iref referencia áramforrás és TI segítségével, a T2, T3 és T4, T5 áramtükör segítségével (11+12) és (12) áramokat állítunk elő. Az 12 aránya az Il-hez képest körülbelül 1:50. Az előállított S érzékelőjelet három KI, K2, K3 komparátor hasonlítja össze három, a Wl, W2, W3 és W4 ellenállásokkal megadott SÍ, S2 és S3 küszöbértékekkel. Amint az első, a KI komparátorral beállított SÍ küszöbértéket elérjük, az a P7 kimenetén egy impulzust állít elő. Mindaddig, amíg az S szenzorjel impulzus csúcsai az S2 küszöbérték alatt vannak, amely a szabályozáshoz megadott értéknek felel meg, a K2 komparátor kimenete földpotenciálon van, ezért az 11+12 áram a diódaként kapcsolt T6 tranzisztoron keresztül a föld felé elvezetődik. A diódaként kapcsolt T8 tranzisztor le van zárva, és 12 áram folyik, amely a 7 kondenzátort addig tölti, amíg az S érzékelőjel az S2 küszöbértéket el nem éri. Ebben a pillanatban a K2 komparátor kimenete felső állapotába vált, és ezáltal lezáija a T6 tranzisztort. Ekkor az 11+12 áramot többé nem vezetjük le a T6 tranzisztorral, hanem a 8 tranzisztor mögötti csomópontban a 7 kondenzátort áttöltő II

• · áramra, és az 5 transzisztoron tovább folyó 12 áramra oszlik. A T9 tranzisztor bázisáramat elhanyagolhatjuk. A 7 kondenzátor töltési időállandóját olyan nagyra választjuk, hogy állandósult üzemben a kondenzátor töltése minden impulzussal csak igen kicsit változik. Ezáltal a behúzott szabályozási állapot pontosan akkor áll fenn, amikor az impulzusok csúcsértékének az átlaga a K2 komparátor kapcsolási küszöbére állt be. A 7 kondenzátor P5 csatlakozásán beálló feszültségértéket a T9, T10 és Tll tranzisztorokból álló szabályozó erősítővel felerősítjük. A felerősített szabályozó jelet úgy vezetjük a 2 fényemittáló elemre, hogy azt alacsonyabb csúcsértékek esetén fényesebbre szabályozzuk, és fordítva. Itt a 7 kondenzátor az erősítővel együttesen integrátorként működik. Ha az S3 harmadik küszöbértéket is eléijük, a K3 komparátor kimenete felső állapotába vált, és a T7 tranzisztort kinyitja, majd az II áramot ismét a földpotenciálra elvezetjük. Ebben az esetben az 12 áram a 7 kondenzátor feltöltésére szolgál. A P5 csatlakozáson a feszültség csökken, a P4 csatlakozáson a feszültség emelkedik, ami által a 2 fényemittáló elemen folyó áram lecsökken.

A 3. ábra a találmány szerinti intézkedések hatását mutatja. A 3a. és 3b. ábrákon két különböző szokásos szabályozású érzékelő kimenő impulzusait ábrázoltuk. Felismerhető, hogy az impulzusok pozitív csúcsértékeinek az átlaga Ml a 3a. ábra szerinti kisebb csúcsértékű szenzor esetében, és nagyobb mint a 3b. ábra szerinti szenzor pozitív csúcsértékeinek M2 átlaga.

A 3c. és 3d. ábrák két különböző érzékelő impulzus diagramját mutatják a találmány szerinti eljárás alkalmazásakor. Itt az impulzusok pozitív csúcsértékeinek az M3 és M4 átlagai azonosak a kisebb csúcsértékkel, míg az impulzusok csúcstól-csúcsig mért értékei különböző nagyságúak.

A találmány nem korlátozódik a fentebb leírt alkalmazásra, az egy motor rotorjának a kerületén levő vonalas minta által előállított jel példájára.

A 2. ábra szerinti szabályozó kapcsolás más, a P3 bemenetre vezetett hasonló jelek esetében is azonos módon működik és viselkedik. A jelek például egy fütószalag fénysorompójától is származhatnak, amely esetben ezek nem feltétlenül meredek élű impulzusok.

Claims (5)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Kapcsolási elrendezés közelítőleg periodikus ismétlődésű impulzus formájú jelek szabályozására, amelyek egy első középérték körül ingadozó amplitúdójú első csoportból, és egy második középérték körül ingadozó második csoportból állnak, azzal jellemezve, hogy a szabályozás az amplitúdókat olymódon szabályozza, hogy azoknak az első csoportba tartozó impulzus formájú jeleknek a száma, amelyek egy megkívánt csúcsértéket (S2) meghaladnak, és azoknak az első csoportba tartozó impulzus formájú jeleknek a száma, amelyek a megkívánt csúcsértéket (S2) nem érik el, egy elegendően hosszú időtartam alatt körülbelül egyenlő, és ezáltal az első csoport csúcsértékeinek az átlagát állandó értéken tartja, és a második csoport egy előre megadott küszöbértéket (S3) meghaladó jelei a szabályozást nem, vagy csak jelentéktelenül befolyásolják.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy egy első komparátor kapcsolással (K2) rendelkezik, amelynek az első bemenetére az első csoporthoz tartozó jelek amplitúdói átlagának megfelelő referencia feszültséget vezetünk, és a másik bemenetére a szabályozandó impulzus formájú jelet vezetjük, az első komparátor kapcsolás (K2) kimenő jele egy első, állandó áramú áramgenerátort (12) kapcsol be az impulzus szünetek időtartama alatt egy, a szabályozó feszültséget előállító integrátor (7, 8) feltöltésére, vagy egy második áramgenerátort (II) kapcsol be az impulzusok időtartama alatt a szabályozó feszültséget előállító integrátor (7, 8) kisütésére.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy egy második komparátor kapcsolással (K3) rendelkezik, amely a jelek első csoportjának az átlagértéket meghaladó jelkomponenseit szelektálja, és a szabályozás szempontjából hatástalanítja.
4. 4. A 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a két áramgenerátort (II, 12) olymódon állítjuk be, hogy az integrátor feltöltésére szolgáló áramgenerátor (12) árama az integrátor kisütésére szolgáló áramgenerátor áramával, a szabályozandó jel impulzus-szünet arányával fix kapcsolatban áll.
5. 5. A 4. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy a két áramgenerátor (II, 12) áramának az aránya megfelel a jelek első csoportjának a fél impulzus-szünet arányának.

   A meghatalmazott fe-;

   ZDQU.u, kékés.. MFSZA OSftS