Schaltungsanordnung zur digitalen Messung des Phasenwinkels zwischen zwei gleichfrequenten Schwingungen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur digitalen Messung des phasenwinkels zwischen zwei gleichfrequenten Schwingungen. Ein bistabiler Multivibrator wird dabei durch einen die Phasenlage der ersten Schwingung kennzeichnenden Impuls in den leitenden und durch den ersten folgenden, die Phasenlage der zweiten Schwingung kennzeichnenden Impuls in den gesperrten Zustand geschaltet. Während des leitenden Zustandes wird ein Messtor geöffnet, das eine hochfrequente Impulsfolge auf einen Zähler leitet.
Diese bekannte Einrichtung liefert im allgemeinen genaue Resultate. Für die Messung des Phasenwinkels zwischen zwei Schwingungen, die infolge Unregelmässigkeiten statistische Streuungen aufweisen, genügt eine einfache Messung nicht mehr. Durch mehrfache Wiederholung der Messung und Addition der Messresultate gleichen sich die Streuungen aus.
Das Resultat lässt sich auf zwei Arten ermitteln. Ist die Anzahl der Wiederholungen stets dieselbe, so ist die Summe aller Resultate das Aquivalent einer Messung mit einer höheren Impulsfrequenz. Das zweite Verfahren sieht eine beliebige Anzahl Messungen vor.
Das erhaltene summierte Resultat muss jedoch durch die Zahl der Messungen geteilt werden, um das arithmetische Mittel zu bilden.
Die Zahl der Messungen ist nicht beschränkt, das Resultat wird jedoch mit steigender Zahl der Messungen genauer. Beide Messverfahren weisen den Nachteil auf, dass Phasenwinkel, deren Beträge nahezu 2x oder 0 entsprechen, bei unregelmässigen Schwingungen das eine Mal etwas unter 2x und das andere Mal etwas über 2x ergeben. Mit einem Zahlenbeispiel kann eine erste Messung 3590 und eine zweite Messung 10 entsprechen und der arithmetische Mittelwert ergibt 1800 anstelle von 3600.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, bei einer eingangsbeschriebenen Schaltungsanordnung diese Nachteile zu beheben, indem Mittel vorgesehen sind, die die Messung selbsttätig mehrfach wiederholen und aus diesen Messungen selbsttätig das arithmetische Mittel bilden. Zur Verhinderung von Messfehlern infolge Streuungen bei sehr kleinen bzw. sehr grossen Phasenwinkeln steuert eine Phasenvergleichsschaltung einen astabilen Multivibrator, der die Einleitung des gesperrten Zustandes des bistabilen Multivibrators bis zum Eintreffen des von der zweiten Schwingung abgeleiteten zweiten folgenden Impulses bzw. die Einleitung des leitenden Zustandes desselben bis zum Eintreffen des von der ersten Schwingung abgeleiteten zweiten folgenden Impulses verzögert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 das Blockschema der Schaltungsanordnung,
Fig. 2 einen bistabilen Multivibrator, dessen Schaltphasen mit einem astabilen Multivibrator ver änderbar sind, und
Fig. 3 und 4 je ein Und-Gatter,
Fig. 5 ein Oder-Gatter,
Fig. 6 bis 10 Impulsdiagramme.
Die Schwingungen S1 und S2 der Fig. 1, zwischen denen der Phasenwinkel zu bestimmen ist, werden nach einem bekannten Verfahren umgeformt. Die Umformung ergibt in den Nulldurchgängen der Schwingungen Impulse, die einen bistabilen Multivibrator steuern, bei dem die Dauer des leitenden Zustandes ein Mass für den Phasenwinkel ist.
Die Signalflussrichtung ist im Blockschema durch die folgenden Zeichen angedeutet: Pfeile, die die Schaltungsblöcke berühren, zeigen die Verwendung von Impulsflanken an und Pfeile, die frei auf der Verbindungslinie zwischen zwei Blöcken liegen, stellen die Verwendung der Impulspotentiale dar.
Die Schwingungen S1 und S2 werden in Begrenzerstufen 1, 2 begrenzt. Ein Verstärker 3, 4 verstärkt diese Signale und leitet sie auf ein Differenzierglied 5, 6, wodurch in den Nulldurchgängen der ursprünglichen Schwingungen S1 und S2 Impulse erzeugt werden. Ein bistabiler Multivibrator 7, 8 wird durch diese Impulse geschaltet und erzeugt Rechteckspannungen. In einer Stufe 9, 10 werden die Rechteckspannungen differenziert. Ein Gleichrichter 11, 12 lässt nur die positiven Impulse durch, die den bistabilen Multivibrator 13 steuern.
Im angeführten Beispiel wird der relative Phasenwinkel der Schwingung S2 in Bezug auf die Schwingung Sa gemessen. Damit muss der bistabile Multivibrator 13 durch einen Impuls der Schwingung S1 in den leitenden und durch einen Impuls der Schwingung S2 in den gesperrten Zustand gebracht werden. Das An- und Abschalten der Messung wird von einem Und-Gatter 14 besorgt, das während der Dauer eines positiven Potentials an einem der Eingänge die Impulse am anderen Eingang weiterleitet.
Mit dem im leitenden Zustand positiven Ausgang des bistabilen Multivibrators 13 wird ein Messtor 15 gesteuert, das hochfrequente Impulszüge auf einen elektronischen Impulszähler 16 leitet. Diese Impulszüge werden von einer in einem Rechteckgenerator 17 erzeugten Schwingung über ein Differenzierglied 18 und einen Gleichrichter 19 erzeugt. Der zur Steuerung des Und-Gatters 14 benötigte Potentialsprung wird in einem bistabilen Multivibrator 20 erzeugt. Eine Drucktaste 21 bringt ein positives Potential auf ein Differenzierglied 22, das aus der Anstiegsflanke einen positiven Impuls erzeugt, der dem bistabilen Multivibrator über einen Gleichrichter 23 zugeführt wird. Der Gleichrichter 23 bezweckt die Unterdrückung des negativen Impulses, der beim Loslassen der Drucktatste entsteht.
Der Schaltimpuls, um den bistabilen Multivibrator 20 in den gesperrten Zustand zu schalten, wird vom bistabilen Multivibrator 13 hergeleitet. Damit jeder Messvorgang vollständig durchgeführt wird, muss der Schaltimpuls beim Schalten in den gesperrten Zustand des bistabilen Multivibrators 13 erzeugt werden. Im gesperrten Zustand weist der zweite Ausgang desselben ein positives Potential auf, wodurch eine Differenzierstufe 24 aus der Anstiegsflanke einen positiven Impuls erzeugt. Ein Gleichrichter 25 führt diese positiven Impulse auf einen Frequenzteiler 26, der für jeden n-ten Impuls am Eingang einen Ausgangsimpuls abgibt. Dieser Ausgangsimpuls wird wiederum in einer Stufe 27 differenziert. Ein Gleichrichter 28 führt die positiven differenzierten Impulse auf den bistabilen Multivibrator 20, der somit nach n Messvorgängen in den gesperrten Zustand überführt wird.
Dieser Schaltvorgang lässt das positive Potential am Und-Gatter 14 abbauen und sperrt dieses.
Diese Schaltungsanordnung bezweckt die selbsttätige Wiederholung der Messung. Die Zahl der Messungen ist durch das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers 26 festgelegt. Der arithmetische Mittelwert wird direkt im Impulszähler 16 gebildet. Sofern die Zahl des Teilungsverhältnisses einem Stellenwert entspricht, der grösser ist als Eins, im Dezimalsystem 10 und z. B. im Binärsystem 2 das heisst 10, so kann das arithmetische Mittel dadurch gebildet werden, dass alle Stellen des Resultates, deren Stellenwert kleiner als der Stellenwert der gleich dem Teilungsverhältnis ist, nicht zur Anzeige gebracht werden. Der Impulszähler 16 ist beispielsweise für die Speicherung von vier Stellen 1.. .4 geeignet.
Die Messresultate seien zweistellige Zahlen und das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers 26 sei 100 :1, so geben die zwei Stellen 1 und 2 des Impulszählers 16 direkt das arithmetische Mittel aus hundert Messungen.
Wie eingangs erwähnt wurde, kann die digitale Auswertung für den Fall, dass die Schwingungen unregelmässig sind, zu fehlerhaften Resultaten führen.
Daneben können aber auch Fehler auftreten, wenn regelmässige Schwingungen phasengleich sind oder nur einen kleinen Phasenwinkel aufweisen. Die Fehlerquellen für diese Fälle liegen in der Trägheit der elektronischen Schaltungsmittel. So wird der bistabile Multivibrator 13 bei einem Phasenwinkel von lo bei einer Periodendauer von 3600 periodisch im Verhältnis der Impulslänge zur Periodenlänge entsprechend 360 leitend geschaltet. Der umgekehrte Fall
360 tritt dann auf, wenn der Phasenwinkel z. B. 359o
359 beträgt, wodurch das obige Verhältnis 360 beträgt.
360 Es ist leicht einzusehen, dass für ein Verhältnis der Arbeitszeit zur Ruhezeit entsprechend 1 : 360 schon eine unmessbar kleine Abweichung der elektronischen Bauteile, sei es durch Alterung oder Temperatureinflüsse zu fehlerhaften Resultaten führen kann.
Zur Verhinderung von Messfehlern ist eine Phasenvergleichsschaltung P vorgesehen, die den bistabilen Multivibrator 13 derart steuert, dass bei Phasenwinkeln, die kleiner als die zweifache Unregelmässigkeit plus eine Sicherheit sind, das Schalten in den inversen Zustand um eine ganze Periodendauer verzögert wird. Zur Vereinfachung wird der Bereich der Phasenwinkel, in dem die Verzögerung notwendig ist, mit ç bezeichnet. Mit dieser Verzögerung wird das Verhältnis der Impulslänge zur Periodenlänge des bistabilen Multivibrators bei einem Phasenwinkel von 10 entsprechend 361 : 720.
Die Steuerung der Phasenvergleichsschaltung P erfolgt aus dem bistabilen Multivibrator 7 bzw. 8.
Dabei ist je ein Signal in Phase und je eines in Gegenphase mit der Schwingung Q. bzw. Sl. Für die erste Entscheidung, ob das Schalten in den leitenden oder das Schalten in den gesperrten Zustand verzögert sein soll, wird ein Impuls in Abhängigkeit der Rechteckspannungen erzeugt, die mit der Schwingung S, in Phase und mit der Schwingung 5 in Gegenphase liegt. Jedes der beiden Signale wird zuerst in einer Stufe 29, 30 differenziert. Ein Gleichrichter 31, 32 lässt nur die positiven Impulse passieren. In einem Und-Gatter 33, 34 wird je ein Impuls mit der Rechteckspannung des andern Signals zusammengeführt.
Der geleitete Impuls gelangt über ein Oder-Gatter 35 auf ein weiteres Und-Gatter 36, das während der Messung durch den bistabilen Multivibrator 20 gesperrt gehalten wird. Die Ausgangsimpulse gelangen auf einen monostabilen Multivibrator 37, der sie um die dem Phasenwinkel z entsprechende Zeit verzögert.
Die Impulsflanken werden in einer Stufe 38 differenziert und ein Gleichrichter 39 lässt wiederum die positiven Impulse passieren.
In einem Und-Gatter 40 werden zwei Rechteckspannungen zusammengeführt, wovon eine in Phase mit der Schwingung Sl und die andere in Gegenphase mit der Schwingung SO liegt. Für die Zeitdauer, in der diese beiden Rechteckspannungen ein positives Potential haben, wird ein Ausgangsimpuls abgegeben, der in einem weiteren Und-Gatter 42 mit dem Impuls aus der Stufe 39 zusammengeführt wird. Bei Zeitkoinzidenz wird der Impuls aus der Stufe 39 auf einen bistabilen Multivibrator 44 geführt, der damit in den gesperrten Zustand geschaltet wird.
In einem Oder-Gatter 41 werden die beiden Rechteckspannungen, die zu denen, die auf das Und Gatter 40 geführt sind, in Gegenphase liegen, zusammengeführt. Das Oder-Gatter 41 gibt somit am Ausgang für jede positive Rechteckspannung ein positives Potential, das in einem Und-Gatter 43 mit dem Impuls aus der Stufe 39 zusammengeführt wird. Bei Zeitkoinzidenz wird der Impuls aus der Stufe 39 auf den bistabilen Multivibrator 44 geleitet, der damit in den leitenden Zustand geschaltet wird. Der Ausgang, der im leitenden Zustand ein positives Potential aufweist, wird auf einen astabilen Multivibrator geführt, der in der Stufe 13 liegt. Dieser astabile Multivibrator bezweckt während seiner leitenden Phase, dass der ebenfalls in der Stufe 13 liegende bistabile Multivibrator nicht geschaltet werden kann.
Das Schaltschema der Stufen 9... 14 ist in der Fig. 2 dargestellt. Der zur Steuerung des Messtors 15 notwendige bistabile Multivibrator besteht aus den Transistoren T 1 und T5 mit ihren Lastwiderständen R13 und R16, an denen auch die Ausgänge E und F angeschlossen sind. Die Rückkopplung vom Transistor T5 auf den Transistor T1 wird vom Kondensator C1 und dem Widerstand R1 besorgt, die Rückkopplung vom Transistor T1 auf den Transistor T5 führt über den Kondensator C6 und den Widerstand R1 1. Der Transistor T 1 wird vom Eingang B über den Kondensator C2, den Widerstand R3 und die Diode G1 gesteuert. Entsprechend wird der Transistor T5 vom Eingang A über den Kondensator C5, den Widerstand R10 und die Diode G2 gesteuert.
Vom Eingang C wird ein zum Transistor T5 paralleler Transistor T3 über einen Widerstand R6 gesteuert. Die beiden Transistoren T2 und T4 bilden mit den zeitbestimmenden Gliedern, den Kondensatoren C3 und C4 und den Widerständen R4 und R8 einen astabilen Multivibrator. Zwischen je einem Kollektor dieser beiden Transistoren und dem davon gesteuerten zeitbestimmenden Glied liegt je eine Diode G3 und G4. Der Eingang D ist über die Widerstände R14 und R15 auf die Anoden der Dioden G3 und G4 geführt. Die Basis-Emitter-Spannung der Transistoren T2 und T4 wird über die Dioden G5 und G6 erzeugt.
Der Transistor T3 ist bei einem Potential 0 am Eingang C leitend, wodurch der Kollektor des Transistors T5 auf dem Potential +U1 gehalten wird.
Signale am Eingang A können dadurch wohl den Transistor T5 zeitweise sperren, jedoch kann das Kollektorpotential nicht verändert werden. Sobald an die Basis des Transistors T3 ein positives Potential gelegt wird, wird dieser gesperrt und das Kollektorpotential wird durch den Transistor T5 bestimmt.
Ein Impuls am Eingang A wird am Kondensator C5 und am Widerstand R10 differenziert und der positive Impuls wird über die Diode G2 der Basis zugeführt, wodurch dieser Transistor T5 gesperrt wird.
Der Kollektor und damit der Ausgang F wird über den Widerstand R1 6 auf das Potential 0 gebracht.
Diese Potentialänderung überträgt sich mit Hilfe des Kondensators C1 auf die Basis des Transistors T 1.
Der damit erzeugte negative Impuls bringt diesen Transistor T1 zum Leiten und den Kollektor und damit den Ausgang E auf das Potential +U1. Die Widerstände R1 und R11 halten die Potentiale an den entsprechenden Basen der Transistoren T1 und T5 fest.
Eine Potentialänderung am Eingang B wird entsprechend der Anordnung am Eingang A, am Kondensator C2 und am Widerstand R3 differenziert und der positive Impuls über die Diode G1 auf die Basis des Transistors T1 geleitet. Über die Kondensatoren C1 und C6 werden die Transistoren T1 und T5 umgesteuert. Der Ausgang E erhält somit das Potential 0 und der Ausgang F das Potential +U1.
Durch Anlegen eines Potentials +U1 an den Eingang D wird dieses bei leitendem Transistor T5 über die Widerstände R14 und R4 auf den Kondensator C3 gelegt. Da die Kathode der Diode G4 in diesem Falle auf das Potential 0 gelegt ist, kann sich das Potential nicht auf den Kondensator C4 auswirken.
Bei Eintreffen eines positiven Impulses an die Basis des Transistors T5, wird dieser gesperrt. Die Diode G3 leitet den Potentialsprung von dessen Kollektor über den Widerstand R4 auf den Kondensator C3. Auf die Basis des Transistors T2 fliesst ein Strom, der durch den Widerstand R4 begrenzt wird.
Der Transistor T2 wird durch diesen Strom für die Dauer der Ladezeit des Kondensators C3 leitend.
Der Transistor T1 kann während dieser Ladezeit den Zustand des bistabilen Multivibrators nicht ändern.
Der gleiche Vorgang gilt auch für den zweiten Zustand des bistabilen Multivibrators, da die Anordnung des Transistors T4 symmetrisch zur Anordnung des Transistors T2 aufgebaut ist.
Die Zeitkonstante des Widerstandes R4 und des Kondensators C3 einerseits und des Widerstandes R8 und des Kondensators C4 andererseits, entspricht dem Phasenwinkel. Schaltimpulse zur Zustandsänderung des bistabilen Multivibrators bei Anlegen eines positiven Potentials am Eingang D können somit während der Zeit X die Potentiale an den Ausgängen E und F nicht ändern.
Die Fig. 3 zeigt die Schaltungsanordnung eines Und-Gatters mit einem Eingang el für Impulse und einem Eingang e2 für Rechteckspannungen. Die Stufen 33, 34, 36, 42 und 43 der Fig. 1 sind in der Versuchs ausführung demgemäss aufgebaut worden.
Die Kathode der Diode G3 1 wird über den Widerstand R32 auf das Potential +U1 gebracht, womit sie nur durch ein Potential +U1 am Eingang e2 leitend wird. Während dieser leitenden Phase kann ein positiver Impuls am Eingang el über den Kondensator C31, die Diode G3 1 und den Kondensator C32 an den Ausgang a gelangen. Mit Hilfe des Widerstandes R33 wird der Ausgang a auf dem Potential 0 gehalten. Die Fig. 4 zeigt den Aufbau des Und Gatters 40 der Fig. 1 für die zwei Rechteckspannungen aus den Stufen 7 und 8. Der Widerstand R41 kann dem Ausgang a das Potential +U1 nur dann zuführen, wenn die Kathoden beider Dioden G4 1 und G42 ebenfalls auf dem Potential +U1 liegen.
Der Aufbau der Oder-Gatter der Stufen 35 und 41 der Fig. 1 ist in der Fig. 5 dargestellt. Die Dioden G5 1 und G52 lassen jedes positive Potential auf den Ausgang a gelangen. Der Widerstand R51 entlädt den Ausgang a auf das Potential 0.
Die Arbeitsweise der Phasenvergleichsschaltung P gemäss Fig. 1 wird unter Beiziehen der Impuls Diagramme der Fig. 6... 10 erläutert. Zur Vereinfachung werden den verschiedenen Spannungen Symbole zugelegt, die aus der Schaltalgebra bekannt sind.
Der bistabile Multivibrator 8 erzeugt aus der Schwingung S, eine in Phase liegende Rechteckspannung S8 und eine Rechteckspannung S8 die in Gegenphase liegt. Differenzierung dieser Rechteckspannungen und die Verwendung der positiven Impulse werden durch S8' bzw. S8' bezeichnet.
Der bistabile Multivibrator 7 erzeugt dementsprechend aus der Schwingung S3 die Spannung S7 und S7. Die positiven differenzierten Impulse sind mit S7' bzw. S7' bezeichnet. Die Funktion eines Und Gatters wird mit & und die eines Oder-Gatters mit v bezeichnet. X bedeutet wiederum den Phasenwinkel für den die Messung verzögert werden muss. In den Diagrammen sind die Rechteckspannungen S7 und S7 zur optischen Unterscheidung gegenüber den Rechteckspannungen S8 und S8 überhöht gezeichnet.
Die Ziffern auf der linken Seite bedeuten die Stufenbezeichnung entsprechend Fig. 1, die Symbole rechts der Diagramme geben die algebraische Form der ausgeübten Funktion.
Die Fig. 6 zeigt Impulsdiagramme für die Entscheidungen aller Stufen in der Phasenvergleichsschaltung P der Fig. 1. Die Spannungen S8 (Fig. 6a) und die um den Phasenwinkel g verschobene Spannung S7 (Fig. 6b) werden beide differenziert. Der Impuls S8' wird im Und-Gatter 34 mit der Spannung S7 zusammengeführt (Fig. 6c). Entsprechend wird der Impuls S7' mit der Spannung S8 im Und-Gatter 33 zusammengeführt.
Für jeden Phasenwinkel w wird in einem der beiden Gatter 33 oder 34 ein Ausgangs impuls erzeugt, wobei für 0 < p < z der Impuls im Gatter 34 und für z < (p < 2 im Gatter 35 erzeugt wird. Das Oder-Gatter 35 leitet den erzeugten Impuls auf das Und-Gatter 36 (Fig. 6e). Das Und-Gatter 36 ist im Ruhezustand leitend und wird erst durch den Anschaltimpuls für den bistabilen Multivibrator 13 aus dem bistabilen Multivibrator 20 gesperrt.
Dieses Und-Gatter 36 wird abgeschaltet, um die Messung bei den Grenzfällen cp = X nicht zu stören. Der Ausgangsimpuls wird im monostabilen Multivibrator 37 um die Zeit T verzögert. Die Potentialänderung dieses monostabilen Multivibrators 37 wird in der Stufe 38 differenziert und der positive Impuls steht am Ausgang des Gleichrichters 39 zur Verfügung (Fig. 6fl. Ein Und-Gatter 40 führt die beiden Spannungen S7 und S8 (Fig. 6sol) zusammen. Ein weiteres Und-Gatter 42 gibt den Impuls aus dem Gleichrichter 39 an den bistabilen Multivibrator 44 sofern die resultierende Spannung aus dem Und-Gatter 40 mit diesem impuls zeitlich koinzidiert (Fig. 6i).
Das Und-Gatter 43 arbeitet infolge der Verknüpfungen zwischen dem Und-Gatter 40 und dem Oder-Gatter 41 in Gegenphase zum Und-Gatter 42 (Fig. 6k). Somit koinzidiert der Impuls aus dem Gleichrichter 39 entweder mit der Spannung aus dem Und-Gatter 40 oder mit der Spannung aus dem Oder-Gatter 41.
Der in den Fig. 6a und 6b angenommene Phasenwinkel (p ergibt eine Koinzidenz im Und-Gatter 42, wodurch der bistabile Multivibrator 44 in seinen sperrenden Zustand gekippt wird. Am Eingang D der Stufe 13 liegt somit das Potential 0, wodurch jeder Impuls der Phasenmessung wirksam wird.
In den nachfolgenden Fig. 7...10, stellen jeweils die Diagramme a und b die Phasenlage der Signale S7 und S8 dar. Für die Koinzidenzlagen der Impulse mit den Rechteckspannungen werden nur die Impulsdiagramme der Stufen eingezeichnet, die einen Ausgangsimpuls zur Folge haben.
Die Fig. 7a und b zeigen die zwei Signale S7 und S8, wobei der Phasenwinkel cp zwischen 0 und ç liegt.
Die Fig. 7c stellt den Verlauf am Und-Gatter 34 dar, wo der Impuls S8' und die Spannung S7 koinzidieren.
Der um T verzögerte Impuls S8' gelangt mit der positiven Ausgangsspannung am Oder-Gatter 41 (Fig. 7d) zur Koinzidenz, wie es in der Fig. 7e dargestellt ist.
Der Impuls S8' schaltet den bistabilen Multivibrator 44 in den leitenden Zustand, wodurch am Eingang D der Stufe 13 ein positives Potential erscheint. Bei leitendem Und-Gatter 14 schaltet nun der Impuls S8' den bistabilen Multivibrator 13 in den leitenden Zustand. Der nächstfolgende Impuls S7' kann diesen jedoch während der Zeitdauer r nicht schalten, da der astabile Multivibrator den Zustand unabhängig von den Schaltimpulsen für die Zeitdauer t aufrecht erhält. Somit kann erst der zweite um 2x später eintreffende Impuls S7' den bistabilen Multivibrator schalten. Damit bleibt das Messtor 15 für die Zeit 2nt + lp geschlossen.
Der Phasenwinkel ç zwischen den Rechteckspannungen S7 und S8 liegt gemäss der Fig. 8a und 8b zwischen t und x. In diesem Falle kommt es im Und Gatter 34 zu einer Koinzidenz des Impulses S8' und der Spannung S7 (Fig. 8c). Der um t verzögerte Impuls S8' kommt mit der Ausgangsspannung aus dem Und-Gatter 40 (Fig. 8d) im Und-Gatter 42 zur Koinzidenz (Fig. 8e). Der Impuls S8' Schaltet den bistabilen Multivibrator 44 in seinen gesperrten Zustand und am Eingang D der Stufe 13 liegt kein Potential.
Damit schaltet der bistabile Multivibrator 13 abwechselnd mit jedem Impuls S8' und S7'.
Der Phasenwinkel (p in den Fig. 9a und 9b liegt im Bereich zwischen z und 2z-X. Im Und-Gatter 33 kommen der Impuls S7' und die Spannung S8 zur Koinzidenz (Fig. 9c). Eine weitere Koinzidenz ergibt sich im Und-Gatter 42 zwischen der Ausgangsspannung des Und-Gatters 40 (Fig. 9d) einerseits und dem um t verzögerten Impuls S7' (Fig. 9e). Der bistabile Multivibrator 44 schaltet in den gesperrten Zustand und der Eingang D der Stufe 13 weist das Potential 0 auf.
Der letzte zu untersuchende Fall zeigt einen Phasenwinkel 60 im Bereich zur und 2a gemäss den Fig. 10a und 10b. Die erste Koinzidenz tritt im Und Gatter 33 zwischen dem Impuls S7' und der Spannung S8 auf (Fig. 10c). Die zweite Koinzidenz zeigt das Und-Gatter 43 (Fig. 10e) zwischen der Ausgangsspannung des Oder-Gatters 41 (Fig. 10d) und dem um T verzögerten Impuls S8'. Der Ausgangsimpuls aus dem Und-Gatter 43 schaltet den bistabilen Multivibrator 44 in den leitenden Zustand, wodurch der Eingang D der Stufe 13 ein positives Potential aufweist. Der bistabile Multivibrator 13 schaltet mit einem ersten Impuls S8' in den leitenden und mit dem nächsten Impuls S7' in den gesperrten Zustand.
Da der astabile Multivibrator in diesem Falle während der Zeitdauer z ein Schalten in den leitenden Zustand verhindert, kann erst der nächste Impuls S8', der dem Umschalten des astabilen Multivibrators folgt, den bistabilen Multivibrator wieder leitend schalten. Somit bleibt das Messtor während der Zeit 60 offen und während der Zeit 2 + (2z-ç) geschlossen.