DE2716813B1

DE2716813B1 - Phasenregelkreis

Info

Publication number: DE2716813B1
Application number: DE2716813A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Ing Kosel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1977-04-15
Publication date: 1978-06-08
Also published as: DE2716813C2; GB1582700A; FR2387551B1; NL7710153A; CH620071A5; JPS53128941A; FR2387551A1; BE858752A; US4135163A; IT1086956B; JPS6017180B2; CA1110332A

Description

Die Erfindung betrifft einen Phasenregelkreis aus einem Komparator, einem Taktgenerator und einem Frequenzteiler zum Erzeugen von Taktimpulsen mit Hilfe eines den Phasenregelkreis ständig synchronisierenden Weggebers.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 12 349 ist ein Weggeber zur Erzeugung von elektrischen Taktsignalen zu Zeitpunkten, an denen vergebene Stellen eines zu passierenden Weges überschritten werden, bekannt, bei dem ein lichtdurchlässiger Stab entlang des zu passierenden Weges angeordnet ist, wobei der lichtdurchlässige Stab in der Höhe der vorgegebenen Stellen des passierenden Weges jeweils eine Markierung aufweist Dabei läuft der Lichtstrahl an dem lichtdurchlässigen Stab entlang und wird durch die Markierungen so beeinflußt, daß er auf ein Fotoelement auftrifft, dessen Ausgangssignale die Taktsignale sind.

Wird ein derartiger Weggeber z. B. innerhalb eines nichtmechanischen Druckers der mit Hilfe eines Laserstrahles die Oberfläche einer Schreibtrommel beschreibt, verwendet, so erzeugt ein Teil des eigentlichen Hauptschreibstrahles mit Hilfe des Weggebers die zum Beschreiben einer Zeile erforderlichen Taktimpulse.

Da diese Taktimpulse infolge der geometrischen Abmessungen des Weggebers nur in bestimmten Abständen erzeugt werden können, muß die daraus gewonnene Taktfrequenz zwischen den einzelnen durch die Markierungen auf dem lichtdurchlässigen Stab vorbestimmten solitären Stellen vervielfacht und nachgeregelt werden.

Eine derartige Takterzeugung geschieht z. B. mit Hilfe eines Phasenregelkreises, wie er in der US-Patentschrift 37 05 361 beschrieben wird.

Bei der Verwendung eines derartigen Phasenregel

kreises im Zusammenhand mit einem vorher geschriebenen Weggeber entstehen nun un den erzeugten Impulsfolgen dadurch Lücken, daß der den Weggeber abtastende Schreib- und Abtaststrahl vom Ende des Schreibbereiches auf den Anfang zurückkehrt. Eine derartige Impulslücke kann z. B. 20% der Zeit des gesamten horizontalen Durchlaufes des Abtaststrahls sein. Es ist deshalb notwendig, den Ausfall der Taktfrequenz während dieser Lücke auf geeignete

ίο Weise zu kompensieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, für einen über einen Weggeber ständig synchronisierten Phasenregelkreis eine Anordnung bereitzustellen, die es ermöglicht, einen evtl. auftretenden zeitweiligen Ausfall der Synchronim pulse des Weggebers zu kompensieren und mit der es außerdem möglich ist, bei erneutem Auftreten von Synchronimpulsen die erzeugten Taktimpulse ohne störende Einschwingvorgänge zu synchronisieren. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine bei Unterbrechung der Weggeberimpulse die Zuführung der Ausgangsimpulse des Frequenzteilers zum Komparator unterbrechende Schalteinrichtung vorgesehen ist, die bei erneutem Auftreten von Weggeberimpulsen die in ihrer Phasenlage zu den Weggeberimpulsen meistens angepaßten Ausgangsimpulse des Frequenzteilers im Komparator erneut zu schaltet.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Schalteinrichtung aus einer die Impulse des Weggebers erfassenden Zähl- und Decodiereinrichtung mit nachgeschalteter Kippstufe, die über ein den Frequenzteiler mit der Kippstufe verknüpfendes UND-Glied mit dem Komparator in Verbindung steht. Der Frequenzteiler ist dabei der zu erwartenden Phasenlage der Weggerimpulse zu den Ausgangsimpulsen des Frequenzteilers voreinstellbar.

Mit der Erfindung ist es in vorteilhafter Weise möglich, bei einem über einen Weggeber synchronisierten Phasenregelkreis bei Unterbrechung der Synchron- impulse diese Synchronimpulse derart zu kompensieren, daß weiterhin mit Hilfe des Phasenregelkreises Taktimpulse der gewünschten Frequenz erzeugt werden. Dadurch, daß der Frequenzteiler entsprechend der zu erwartenden Phasenlage der Weggeber Impulse zu den Ausgangsimpulsen des Frequenzteilers voreinstellbar ist, werden bei erneutem Auftreten von Synchronimpulsen zu erwartende störende Einschwingvorgänge vermieden. Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten Phasenregelkreises und Fig.2 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen

Phasenregelkreises mit Kompensationseinrichtung.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung handelt es sich um einen bekannten Phasenregelkreis, wie er z. B. in der US-Patentschrift 37 05 361 beschrieben wird. Er besteht aus einem Phasenkomparator 1 mit nachgeschalteten Tiefpaßfilter aus einem Widerstand Ri und einem Kondensator Cl, einem spannungsabhängigen Oszillator 2 und einem den Ausgang des Oszillators 2 auf den Eingang des Phasenkomparator 1 rückkoppelnden Frequenzteiler 3. Dabei vergleicht der Phasenkomparator 1 die Phasenlage der Eingangstaktimpulse Fl mit der Phasenlage der über den Frequenzteiler 3 in der Frequenz herabgesetzten Ausgangstaktimpulse F3 (F2) und verändert in

Abhängigkeit davon die Spannung am Kondensator C1. Diese Spannung am Kondensator Cl wird dem Oszillator 2 zugeleitet, der wiederum in Abhängigkeit von dieser Spannung die Frequenz der Ausgangstaktimpulse F3 verändert.

Verwendet man nun einen derartigen Phasenregelkreis in Verbindung mit einem Weggeber, wie er in der deutschen Offenlegungsschrift 25 12 349 beschrieben wird, um damit in einer nichtmechanischen Druckeinrichtung Schreibtakte zu erzeugen, so ist die in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Anordnung notwendig.

Bei dem in der deutschen Offenlegungsschrift 25 12 349 beschriebenen Weggeber handelt es sich um einen entlang der zu beschreibenden Zeile angeordneten lichtdurchlässigen Glasstab, der in bestimmten Abständen Markierungen aufweist. Wird nun die Zeile mit Hilfe eines Lichtstrahles beschrieben, so wird zur Erzeugung von Schreibtaktimpulsen ein Teil des Lichtstrahles ausgeblendet, der auf dem lichtdurchlässigen Stab entlang läuft. Trifft er auf eine Markierung auf, so wird über ein Fotoelement ein Taktsignal erzeugt. Diese so gewonnenen Taktfrequenz hat nun einen relativ niederen Wert, da die Einzeltakte in Abhängigkeit von der Geometrie des Glasstabes nur in größerem Abstand erzeugt werden können. Es ist deshalb notwendig, diese so gewonnene Taktfrequenz zu vervielfachen und nachzuregeln. Dies geschieht in bekannter Weise mit Hilfe des vorher beschriebenen Phasenregelkreises, dem die vom Weggeber gewonnenen Ausgangsimpulse Fl zugeführt werden und der in Abhängigkeit von diesen Sychronimpulsen Fl Ausgangstaktimpulse F3 mit wesentlich höherer Frequenz erzeugt.

Die Erzeugung von Schreibtaktimpulsen mit einem derart bekannten Phasenregelkreis wird nun aber dadurch erschwert, daß die vom Weggeber erzeugten Impulsfolgen Lücken aufweisen. Diese Lücken entstehen dadurch, daß der Abtaststrahl der auf dem Glasstab entlang läuft, am Ende des Glasstabes auf den Anfang des Glasstabes zurückgeführt wird. Die dabei entstehende Impulslücke beträgt ungefähr 20% der Zeit des gesamten horizontalen Durchlaufes des Schreibstrahls.

Dieser Ausfall der Synchronimpulse Fl wird nun mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung von F i g. 2 in geeigneter Weise kompensiert.

Zu diesem Zweck wird dem Phasenregelkreis ein Binärzähler 4 vorgeschaltet, der die vom Weggeber gelieferten Synchronimpulse F1 zählt und mit Erscheinen des letzten Weggeberimpulses eine Kippstufe 5 über eine Decodiereinrichtung 6 setzt. In diesem Zustand der Kippstufe liegt der Ausgang der Kippstufe auf einem dem logischen Zustand 0 entsprechenden Spannungsniveau, wodurch ein den Frequenzteiler 3/1 mit der Kippstufe 5 verknüpfendes UND-Glied 7 sperrt. Durch dieses Sperren des UND-Gliedes 7 werden dem Komparator 1 keine weiteren Vergleichstakte F2 zugeführt. Gleichzeitig fehlen auch die vom Weggeber kommenden Impulse Fl, wodurch der Komparator 1 die Spannung am Kondensator Ci konstant läßt. Damit wird während der Impulspause des Weggebers verhindert, daß die Ausgangsfrequenz der Taktimpulse F3 unzulässig auf einen tiefen Wert gezogen wird.

Um zusätzlich Verluste des Kondensators Ci durch Spannungsableitung über den Oszillator 2 zu vermeiden, ist der Oszillator 2 von dem Kondensator CX über einen Impedanzwandler 8 entkoppelt.

Mit Hilfe der vorgenannten Maßnahmen ist es während einer Impulspause des Weggebers möglich, die Frequenz der Ausgangsimpulse F3 auf gleicher Höhe zu halten. Damit entspricht die Frequenz der Ausgangsimpulse F3 der erforderlichen Frequenz beim Erscheinen einer neuer vom Weggeber kommenden Impulsfolge Fl. Der erste Impuls des Weggebers Fl bei einer neuen Impulsfolge setzt die Kippstufe 5 zurück und gibt damit den Phasenkomperator 1 wieder frei.

Bei einm einfachen Zuschalten der von dem Frequenzteiler 3/1 gelieferten Vergleichstaktimpulse F2 würde durch die unterschiedliche Phasenlage der Vergleichstaktimpulse F2 und der Weggeberimpulse Fl im Komparator störende Einschwingvorgänge auftreten, die den Spannungswert am Kondensator C1 unkontrolliert verändern und damit Schwankungen der Ausgangsfrequenz F3 erzeugen. Um dies zu vermeiden, ist der Frequenzteiler 3/1 als ein voreinstellbarer Frequenzteiler, wie er z. B. unter der Bezeichnung SN 74193 der Firma Texas Instruments im Handel erhältlich ist, ausgebildet.

Dieser Frequenzteiler 3/1 kann über ein Bitmuster B entsprechend der zu erwartenden Phasenlage der Weggeberimpulse zu den Ausgangsimpulsen des Frequenzteilers 3/1 eingestellt werden. Dieser Voreinstellwert B ist ein Erfahrungswert, der im wesentlichen von der Entladung des Kondensators Ci während der Impulspause des Weggebers abhängt. Beim ersten eintreffenden Impuls des Weggebers wird beim Rücksetzen der Kippstufe 5 über ein Differenzierglied 9 ein sogenannter Load-Takt 10 gleichzeitig mit dem öffnen des UND-Gliedes 7 erzeugt. Der Frequenzteiler 3/1 liefert damit Ausgangsimpulse mit einer den Weggeberimpulsen entsprechenden Phasenlage.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Phasenregelkreis aus einem Komparator, einem Taktgenerator und einem Frequenzteiler zum Erzeugen von Taktimpulsen mit Hilfe eines den Phasenregelkreis ständig synchronisierenden Weggebers, dadurch gekennzeichnet, daß eine bei Unterbrechung der Weggeberimpulse (Fi) die Zuführung der Ausgangstaktimpulse (F2) des Frequenzteilers (3/1) zum Komparator (1) unterbrechende Schalteinrichtung (4, 5, 6, 7) vorgesehen ist, die bei erneutem Auftreten von Weggeberimpulsen (Fi) die in ihrer Phasenlage zu den Weggeberimpulsen (Fi) möglichst angepaßten Ausgangsimpulse (F2) des Frequenzteilers (3/1) dem Komparator (1) erneut zuschaltet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (4, 5, 6, 7) aus einer die Impulse des Weggebers (F\) erfassenden Zähl- und Decodiereinrichtung (4, 6) mit nachgeschalteter Kippstufe (5) besteht, die über ein den Frequenzteiler (3/1) mit der Kippstufe (5) verknüpfendes UND-Glied (7) mit dem Komparator (1) in Verbindung steht

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzteiler (3/1) entsprechend der zu erwartenden Phasenlage der Weggeberimpulse (Fi) zu den Ausgangsimpulsen (F2) des Frequenzteilers (3/1) voreinstellbar ist.