DE2038217A1 - Circuit arrangement for simultaneous monitoring of several voltages for falling below and / or exceeding a specified target level - Google Patents
Circuit arrangement for simultaneous monitoring of several voltages for falling below and / or exceeding a specified target levelInfo
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Description
Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Spannungen auf Unter- und/oder Überschreitungen eines vorgegebenen SollPegels Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Spannungen auf Unter- und/ oder Überschreitungen eines vorgegebenen Sollpegels unter Verwendung eines Komparators, dem die zu überwachenden Spannungen über Dioden zugeführt sind.Circuit arrangement for simultaneous monitoring of several voltages for falling below and / or exceeding a predetermined target level The invention relates to a circuit arrangement for the simultaneous monitoring of several voltages for falling below and / or exceeding a specified target level using a comparator to which the voltages to be monitored are fed via diodes.
Bekannte Schaltungen zur Plus-Minus-Uberwachung einer Spannung haben den Nachteil, daß die Spannungsabweichungen gleichzeitig über einen invertierenden und einen nichtinvertierenden Weg an eine Grenzwert stufe geführt werden. So ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 296 211 ein Grenzwertdetektor für Vielfachüberwachungen beschrieben, bei dem Jeder Eingang an einen Differenzverstärker mit einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Ausgang geführt ist. Die Ausgänge sind über eine z.B. aus Dioden gebildete ODER-Schaltung verknüpft und an eine Grenzwert schaltung geführt. Die Einstellung der Ansprechpunkte erfolgt durch Referenzspannungen und die gewählte Verstärkung.Known circuits for plus-minus monitoring of a voltage have the disadvantage that the voltage deviations simultaneously via an inverting and a non-inverting path to a limit value stage. So is for example in the German patent 1 296 211 a limit value detector for Multiple monitoring described in which each input to a differential amplifier with an inverting and a non-inverting output. the Outputs are linked and switched on via an OR circuit made up of diodes, for example a limit value circuit led. The response points are set by Reference voltages and the selected gain.
Aus der deutschen Patentschrift 1 289 557 ist schließlich auch noch eine Schaltung bekannt, bei der die für das Realisieren eines positiven und negativen Grenzwertes notwendige Vorzeichenuinkehr in der zu überwachenden Baugruppe erfolgt. Dort müssen dann allerdings zwei Uberwachungsgleichspannungen an den Grenzwertdetektor geführt werden.From the German patent specification 1 289 557 is finally also a circuit known in which the for realizing a positive and negative Sign reversal necessary for the limit value takes place in the module to be monitored. There, however, two DC monitoring voltages must then be applied to the limit value detector be guided.
Aufgabe der vorliegenden Ereindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Überwachung mehrerer Spannungen auf Unter- und/oder Überschreitung eines vorgegebenen Sollpegels zu schaffen, bei der entsprechende Inversionsstufen nicht bendtigt werden und die zugleich einfach in ihrem Aufbau und zuverlässig in der Überwachung der entsprechenden Spannung ist.The object of the present invention is to provide a circuit arrangement for simultaneous monitoring of several voltages for undershoot and / or overshoot to create a predetermined target level, at the corresponding inversion levels not to be terminated and which are at the same time simple in their structure and reliable in the monitoring of the corresponding voltage.
Die Schaltungsanordnung wird gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß die Referenzpotentiale für die Unter-und Überspannungsgrenze jeweils an einem Pol von Referenzdioden liegen, denen über ohmsche Widerstände eine jZchc Vorspannung zugeführt ist, daß sie im Normalbetrieb drchlässig sind, daß entsprechend der Zahl der zu tberwachenden Spannungen Diodenpaare zur Entkopplung vorhanden und, die eingangsseitig mit entgegengesetzten Elektroden und mit jeweils einem Pol der zu Uberwachenden Spannungen verbunden sind und bei denen der ausgangsseitige Pol der einen Entkopplungsdiode eines Diodenpaares Jeweils an den Verbindungspunkt der Referenzdiode und des ohmschen Widerstandes für das positivere Referenzpotential und der aus gangsseitige Pol der anderen Entkopplungsdiode des Diodenpaares an den Verbindungspunkt der Referenzdiode und des ohmschen Widerstandes für das negativere Referenzpotential geführt ist, eo daß die Diodenpaare zur Entkopplung im Normaliall gesperrt sind, daß parallel zum ohmschen Widerstand für die eine Referenzdiode ein Spannungsteiler legt, an dessen Mittelabgriff der eine Eingang des Komparators geführt ist, während der andere Eingang des Komparators mit dem Verbindungspunkt der anderen Referenzdiode und des zugehörigen Wideratandes verbunden ist.The circuit arrangement is designed according to the invention in such a way that that the reference potentials for the undervoltage and overvoltage limit are each at one Pole of reference diodes are located, which have a jZchc bias voltage via ohmic resistors is supplied that they are permissible in normal operation that according to the number of the voltages to be monitored there is diode pairs for decoupling and the ones on the input side with opposing electrodes and each with one pole of the one to be monitored Voltages are connected and in which the output-side pole of a decoupling diode of a pair of diodes each to the connection point of the reference diode and the ohmic one Resistance for the more positive reference potential and the pole on the output side another decoupling diode of the diode pair to the connection point of the reference diode and the ohmic resistance for the more negative reference potential is performed, eo that the diode pairs are blocked for decoupling in Normaliall, that in parallel to the ohmic resistance for which a reference diode applies a voltage divider whose center tap is led to one input of the comparator, while the other Input of the comparator with the connection point of the other reference diode and the associated Wideratandes is connected.
Dadurch erhält man den Vorteil, daß sämtliche fUr ein Trägerfrequenzsystem erzeugten Trägerpilote und Steuert pegel mit einer Vielfachüberwachung gemeinsu überwacht und bei Ausfall auf Ersatz geschaltet werden können, ohne daß ein unverhältnismäßig ober Aufwand an Bauteilen notwendig ist. Die gegenseitige Beeinflussung der Alarmachwelle durch mehrere an der Grenze des Tolerazbereiches liegende Eingangsspannungen ist gegenüber bekannten Anordnungen erheblich vermindert. Durch die geringen auftretenden Offset-Spannungen und -ströme wird eine hohe Genauigkeit der Ansprechpunkte bei hoher Zuverlässigkeit ud geringem Platzbedarf erreicht. Für die Plus-Minus-Überwachung eines Pegels ist jeweils nur eine tfberwachungsgleichspannung erforderlich und eine besondere Inversionsstufe fürdie Vorzeichenumkehr entflällt.This has the advantage that all of them are for one carrier frequency system generated carrier pilot and control level with a multiple monitoring joint supervised and can be switched to replacement in the event of failure without that a disproportionate amount of components is necessary. The mutual Influence of the alarm wave by several at the limit of the tolerance range lying input voltages is considerably reduced compared to known arrangements. The low offset voltages and currents that occur result in a high level of accuracy the response points with high reliability and low space requirements. For the plus-minus monitoring of a level is only one DC monitoring voltage required and a special inversion stage for the sign reversal is not necessary.
Zur Kompensation der Schwellenspannung der Dioden zur Entkopplung und zur Kompensation, ihres Temperaturgangs ist es vorteilhaft, diesen Kompensationsdioden, denen über ohmsche Widerstände ein eingeprägter Strom zugeführt ist, in entgegengesetzter Polrichtung in Reihe zu schalten.To compensate for the threshold voltage of the diodes for decoupling and to compensate for their temperature response, it is advantageous to use these compensation diodes, to which an impressed current is fed via ohmic resistors, in the opposite direction To connect pole direction in series.
Anstelle der Kompensationsdioden lössen sich hierzu auch Transistoren verwenden.Instead of the compensation diodes, transistors could also be detached for this purpose use.
Will man ein einmal ausgelöstes Ansprechen des Komparators speichern, so läßt sich die Schaltunganordnung nach der Erfindung auch derart ausgestalten, daß der Ausgang des Komparators Uber eine Rückkopplungsdiode mit einem der Verbindungepunkte von Referenzdiode und ohmschen Wider stand verbunden ist. Anstelle einer Diode läßt sich auch die Emitter-Kollektorstrecke eines Transistors verwenden dessen Basis über einen ohmschen Widerstand und einen nahal ter an Masse legbar ist.If you want to save a response from the comparator that has been triggered, so the circuit arrangement according to the invention can also be designed in such a way that the output of the comparator via a feedback diode with one of the connection points of reference diode and ohmic resistance was connected. Instead of a diode leaves the emitter-collector path of a transistor also use its base can be laid to ground via an ohmic resistor and a nahal ter.
Zur Auihebung der Speicherung kann jeweils ein Eingang des Komparators über eine Parallelschaltung aus Kondensator und ohmeschen Widerstand und einer Taste mit Brennpotential verbindbar sein.One input of the comparator can be used to cancel the storage via a parallel connection of a capacitor and an ohmic resistor and a button be connectable with burning potential.
Zum Zwecke des Kurzschließens von Störimpulsen läßt sich zwischen den beiden Eingängen des Komparators ein weiterer Kondensator einschalten.For the purpose of short-circuiting interference pulses can be between Switch on another capacitor at the two inputs of the comparator.
Zur Vermeidung von zusätzlichen Spannungsteilern für verschiedene Ansprechschwellen kann die Schaltungsanordnung nach der Erfindung auch derart ausgebildet sein, daß die von den zu überwachenden Baugruppen abgegebenen Sollwerte der Überwachungsgleichspannung unterschiedlich sind.To avoid additional voltage dividers for different The circuit arrangement according to the invention can also be designed in this way be that the setpoint values of the monitoring direct voltage output by the assemblies to be monitored are different.
Die Anordnung nach der Erfindung ist zugleich so ausgelegt, daß der Komparator auch in integrierter Schalt technik aufgebaut sein kann. Sie ermöglicht, dessen besondere Vorteile auszunützen.The arrangement according to the invention is also designed so that the Comparator can also be built in integrated circuit technology. It enables to use its special advantages.
An Hand der Ausführungsbeispiele nach den Figuren 1 und 3 bis 5 sowie des Diagramms nach Figur 2 wird die Erfindung näher erläutert.Using the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 3 to 5 as well as the diagram of Figure 2, the invention is explained in more detail.
Den Prinzipatromlauf einer derartigen Plus-Minus-Grenzwertüberwachung zeigt Figur 1. Der Verlauf der wichtigen Potentiale in der Schaltung in Abhängigkeit von einer Eingangsspannung Ui ist in Figur 2 wiedergegeben.The principle of such a plus-minus limit value monitoring shows Figure 1. The course of the important potentials in the circuit as a function of an input voltage Ui is shown in FIG.
Die Eingangsspannungen U1 bis Ui sind über Dioden entkoppelt. Die Ansprechschwellen für negative und positive Abweichungen vom Sollwert werden durch die Referenzpo ntiale V- und V+ festgelegt. Befinden sich die Eingang spannungen U1 ... Ui innerhalb des Toleranzbereiches, so sind die Entkopplungsdioden D2 ... D5 gesperrt, während über die Dioden D1 und D6 ein durch die Widerstände R2 bzw.The input voltages U1 to Ui are decoupled via diodes. the Response thresholds for negative and positive deviations from the setpoint are set by the reference potentials V- and V + are set. Are the input voltages U1 ... Ui within the tolerance range, the decoupling diodes D2 ... D5 blocked, while a through the diodes D1 and D6 through the resistors R2 and
R1 bestimmter Strom fließt. Das Potential V3 ist huber einen Spannungsteiler R3, R4 an den (s-) Eingang des Komparators geführt, so daß das Potential V2 des einen Ein gangs um den Betrag #U positiver liegt als das Potential V1 des anderen Eingangs. Die Ausgangsspannung UA liegt an ihrem positiven Grenzwert.R1 certain current flows. The potential V3 is via a voltage divider R3, R4 to the (s) input of the comparator, so that the potential V2 of the an input by the amount #U is more positive than the potential V1 of other input. The output voltage UA is at its positive limit value.
Wandert eine der Eingangsspannungen beispielsweise zu negativeren Werten hin ab, dann nimmt das Potential V3 das Potential von Ui an, sobald die Spannung IJi negativer wird als das Potential V-. Es ist dann die Diode D1 gesperrt. Entsprechend dem Potential V3 verläuft auch das Potential V2; das Potential V1 bleibt konstant. An der oberen Ansprechschwelle A2 überschneiden sich die Potentiale V1 und V2 und die Spannung UA nimmt ihren negativen Grenzwert.eln (Alarm). Eine analoge Überlegung gilt für die untere Ansprechschwelle Al.For example, if one of the input voltages moves to more negative ones Values decrease, then the potential V3 assumes the potential of Ui as soon as the voltage IJi becomes more negative than the potential V-. The diode D1 is then blocked. Corresponding the potential V3 also runs the potential V2; the potential V1 remains constant. The potentials V1 and V2 and overlap at the upper response threshold A2 the voltage UA takes its negative limit value (alarm). An analogous consideration applies to the lower response threshold Al.
Die Schwellenspannung der Entkopplungsdioden und ihr Temperaturgang lassen sich mit zwei Dioden,D7 und D8 sehr genau kompensieren. Eine entsprechende Schaltung zeigt Fig. 3. Diese Dioden sind von einem weitgehend konstanten Strom durchflossen, der über die Widerstände R5 bzw.The threshold voltage of the decoupling diodes and their temperature response can be compensated very precisely with two diodes, D7 and D8. A corresponding The circuit is shown in FIG. 3. These diodes have a largely constant current through which the resistor R5 resp.
R6 eingeprägt wird. Dementsprechend ist auch die abfallende Kompensationsspannung genau definiert.R6 is imprinted. The falling compensation voltage is also corresponding precisely defined.
Führt man entsprechend der Anordnung nach Fig. 3 die Ausgangsepannung UA über eine weitere Diode D9 an den Eingang zurück, so wird ein einmal ausgelöstes Ansprechen des Komparators gespeichert. Das ist wesentlich, wenn man mit der Spannung UA einen Alarm auslöst, der sich nicht selbsttätig laschen darf.If one leads according to the arrangement of FIG. 3, the output voltage UA back to the input via a further diode D9, a once triggered Response of the comparator stored. This is essential when you are dealing with the tension UA triggers an alarm that is not allowed to release itself.
Durch Betätigen der Taste T kann man über den Kondensator 02 kurzzeitig Pluspotential sn den (+) Eingang des Komparators legen und dadurch den Normal zu stand wiederherstellen. Befinden sich noch eine oder mehrere der Eingangsspannungen Ui außerhalb der Ansprechgrenzen, dann wird nach einer im wesentlichen durch die Dimensionierung der Ladezeitkonstante des Kondensators C2 bestimmten Aufprüfzeit der Komparator erneut ansprechen. Der Widerstand R7 ermbglicht die Entladung des Kondensator- 2 nach dem Öffnen der Taste T. Der Kondensator C1 hat die Aufgabe, den Eingang des Komparators gegenüber Störimpulsen kurzzuschließen und erhöht somit die Störsicherheit.By pressing the T key you can use the capacitor 02 for a short time Plus potential sn put the (+) input of the comparator and thereby the normal stand restore. Are one or more of the input voltages still present? Ui outside the response limits, then after a substantially through the Dimensioning the charging time constant of the capacitor C2 Address the comparator's check-up time again. The resistor R7 enables the discharge of the capacitor- 2 after opening the button T. The capacitor C1 has the task of short-circuit the input of the comparator to interference pulses and thus increases the interference immunity.
Das einmalige Aufprüfen vermeidet die in Fig. 4 angegebene Schaltung, bei der die Rückkopplung der Auagangaspannung über einen Transistor Tr2 erfolgt. Durch Betätigen der Löschtaste U wird die Rückkopplung unterbrochen und die Schaltung kehrt nur dann in den Normalzustand zurück, wenn sich alle Eingangsspannungen innerhalb der Anspreehgrenzen befinden. In Fig, 4 ist auch gezeigt, , wie die Temperaturkompensation mit der Emitter-Basisstrecke ein Transistors Tr1 erfolgen kann. Diese Schaltungsvariante ermöglicht den Spannungsteiler R3, R4 niederohmig auszulegen und damit den Einfluß des Offset-Stromesf auf die Ansprechschwelle noch geringer zu halten.The one-time check avoids the circuit indicated in Fig. 4, in which the output voltage is fed back via a transistor Tr2. By pressing the delete key U, the feedback is interrupted and the circuit only returns to normal if all input voltages are within the thresholds are located. In Fig. 4 it is also shown how the temperature compensation a transistor Tr1 can be made with the emitter-base path. This circuit variant allows the voltage divider R3, R4 to be designed with low resistance and thus the influence of the offset Stromesf to keep the response threshold even lower.
In Figur 5 ist gezeigt, wie alle Spannungen der in einem Trägerfrequenzsystem notwendigen Baugruppen gleichzeitig mit Hilfe der Anordnung nach der Erfindung überwacht werden können. Dabei stellen die ersten fünf Baugruppen Pilotverstärker PV, die darauffolgenden sieben Baugruppen Steuerfrequenzverstärker StV, die nachfolgende Baugruppe den Trägerverstärker TV, die sich daran anschließenden weiteren beiden Baugruppen die Hilfsfrequenzverstärker BV und die letzte Baugruppe die Frequenzkontrolle FK dar.In Figure 5 it is shown how all the voltages in a carrier frequency system necessary assemblies monitored simultaneously with the aid of the arrangement according to the invention can be. The first five modules represent pilot amplifiers PV, the The following seven modules control frequency amplifier StV, the following Assembly the carrier amplifier TV, followed by the other two Assemblies the auxiliary frequency amplifier BV and the last assembly the frequency control FK represents.
Die Anspreohgrenzen für U1 ... U5 liegen von - 0,2 bis - 0,5 dB auf der unteren, von + 0,2 bis + 1,0 dB auf der oberen Seite. Bei U6 bis U8 sowie U10 bis U15 werden nur die unteren Ansprechgrenzen überwacht, die bei - 2,0 bis - 4,0 dB liegen und die Ansprechgrenze von U9 liegt be - 1,0 bis - 3,0 dB. Dabei wird ebenfalls nur die unter Aneprechgrenze überwacht.The response limits for U1 ... U5 range from - 0.2 to - 0.5 dB the lower, from + 0.2 to + 1.0 dB on the upper side. At U6 to U8 and U10 up to U15 only the lower response limits are monitored, those at - 2.0 to - 4.0 dB and the response limit of U9 is - 1.0 to - 3.0 dB. It will also only those below Eligibility limit monitored.
Die unterschiedlichen unteren Ansprechschwellen für Träger-, Pilot- und Steuerpegel werden, wie in der Figur 5 angegeben, durch verschiedenen Sollwert der von den Verstärkern abgegebenen Uberwachungsglelchspannungen erzielt. Man benötigt daher in der Vielfachüberwachung keine zusätzlichen Spannungsteiler für verschiedene Ansprechschwellen und kann die Überwachungsspannungen mit opti-'mal niedrigem Innenwiderstand an die Steuerleitungen V1, V3 führen.The different lower response thresholds for carrier, pilot and control levels are, as indicated in FIG. 5, different setpoint values achieved by the monitoring equal voltages emitted by the amplifiers. You need therefore no additional voltage dividers for different ones in the multiple monitoring Response thresholds and can control the monitoring voltages with optimally low internal resistance lead to the control lines V1, V3.
9 Patentansprüche 5 Figuren9 claims 5 figures
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19702038217 DE2038217C (en) | 1970-07-31 | Circuit arrangement for simultaneous monitoring of several voltages for undershooting and / or overshooting of a specified target level |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19702038217 DE2038217C (en) | 1970-07-31 | Circuit arrangement for simultaneous monitoring of several voltages for undershooting and / or overshooting of a specified target level |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2038217A1 true DE2038217A1 (en) | 1972-02-10 |
| DE2038217B2 DE2038217B2 (en) | 1972-09-21 |
| DE2038217C DE2038217C (en) | 1973-04-05 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2038217B2 (en) | 1972-09-21 |
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Legal Events
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