DE1019345B - Impuls-Koinzidenzschaltung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Koinzidenzschaltungen, welche in elektrischen Geräten Koinzidenz zwischen jeweils zwei Impulsen feststellen.

Bei den in der elektronischen Technik benutzten Schaltungen sind viele Geräte zur Feststellung von Koinzidenz zwischen Impulsen bekannt. Die Koinzidenz kann durch das Auftreten oder Fehlen eines Ausgangssignals ausgewertet werden. Die in der Fachwelt unter der Bezeichnung »elektronische Torschaltungen« bekannten Geräte stellen einen besonderen Typ der Koinzidenzschaltungen dar. In diesen Geräten bewirkt die Koinzidenz eines zu übertragenden Signals und eines Steuerimpulses, daß ausgangsseitig ein dem Eingangssignal entsprechendes Signal erscheint. Weiter gibt es noch verschiedene Typen von Schaltungen dieser Art, bei denen die Koinzidenz gemäß dem Vorzeichen der benutzten Steuerimpulse, dem Vorzeichen des Ausgangsimpulses, dem Gleichstromwert der Eingangsimpulse, der Zeitlage oder der Dauer des Ausgangsimpulses auftritt.

Gegenstand der Erfindung ist eine Koinzidenzschaltung, die nur wenige statische, passive Elemente, wie Widerstände, Kondensatoren und Gleichrichter, enthält. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator vorgesehen ist, dessen beide Beläge im Ruhezustand, d. h. wenn am Kondensator keine Impulse wirksam sind, an einem definierten Potential, z. B. Erde, liegen, daß dem einen Belag die aus einer ersten Quelle stammenden Impulse mit negativer Polarität direkt und dem anderen Belag die aus einer anderen Quelle stammenden Impulse mit positiver Polarität über einen Gleichrichter zugeführt werden, so daß bei Koinzidenz zwischen einem negativen und einem positiven Impuls eine positive Aufladung des Kondensators erfolgt, die etwa der Aufladung entspricht, die die Summe der Beträge der beiden Impulse hervorrufen würde, und daß an dem mit dem Gleichrichter verbundenen Belag des Kondensators eine Schwellwertschaltung angeschlossen ist, die so bemessen ist, daß sie nur auf ein Potential anspricht, das der bei Koinzidenz eintretenden Aufladung entspricht.

Die den beiden Eingangsklemmen zugeführten Impulse haben einander entgegengesetzte Vorzeichen. Während der Dauer von zwei koinzidierenden Impulsen besitzt daher die erste Klemme z. B. ein negatives und die zweite ein positives Potential. Der Potentialunterschied zwischen den beiden Klemmen ist gleich der Summe der Beträge der beiden Impulsspannungen. Der Kondensator lädt sich nun während der Impulsdauer auf, und der Verbindungspunkt des Kondensators und des Gleichrichters erreicht annähernd das Potential der zu dem Gleichrichter führenden Eingangsklemme, während der andere Kondensatorbelag das entgegengesetzt gerichtete Potential der Impuls-Koinzidenzschaltung

Anmelder:

International

Standard Electric Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 21. Februar 1952

Pierre Raoul Roger Aigrain, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

direkt am Kondensator liegenden Klemme annimmt. Am Ende der Impulsdauer springt das Potential dieser Klemme auf Null zurück. Das Potential des Verbindungspunktes wird infolgedessen augenblicklich um diesen Betrag erhöht. Der steile Potentialanstieg ermöglicht es, einen Ausgangsimpuls mit steiler Vorderflanke zu erzeugen. Der Kondensator entlädt sich dann wieder über einen dem Gleichrichter parallelgeschalteten Widerstand.

Durch geeignete Bemessung des Widerstandes in dieser Parallelschaltung können die Zeitkonstante des Entladungsvorganges und damit die Breite des am Verbindungspunkt entstehenden Spannungsimpulses beeinflußt werden. Für Impulse bestimmter Breite genügt es, wenn der Kondensator sich über den Sperrwiderstand des Gleichrichters entlädt. Der dem Gleichrichter normalerweise parallelgeschaltete Widerstand kann dann entfallen.

Aus dem eben Gesagten geht hervor, daß der Gleichrichter auch im allgemeinen am Entladevorgang teilnehmen kann und daher keinen großen Sperrwiderstand zu haben braucht. Es können daher Gleichrichter geringerer Güte hier Verwendung finden.

An Hand der Zeichnungen wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die Erfindung selbst wird dabei näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Impuls-Koinzidenzschaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 Impuls-Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung von Fig. 1,

70S: 760/100

Fig. 3 ein Anwendungsbeisplel der Koinzidenzschaltung von Fig. 1 auf die Steuerung einer Gasentladungsröhre.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung enthält eine Eingangsklemme 1. Diese ist mit der Ausgangsklemme 2 über einen Kondensator 3 und einen Gleichrichter 4 verbunden. Der Gleichrichter 4 ist dabei für Ströme, die von 1 nach 2 fließen, durchlässig. Der Verbindungspunkt 5 des Kondensators 3 und des

Impulses 18 entspricht. Das Ansteigen des Potentials des Punktes 5 ist bei 19 b gezeigt. Am Ende der Impulse 17 und 18 wird das Potential der Klemme 1 auf Null gehoben. Damit wird aber auch das Potential des Punktes 5 noch einmal, und zwar um den Betrag der Spannung des Impulses 17 gehoben. Es ergibt sich so die steile Flanke 19 c (Fig. 2). Die Amplitude des Impulses 19 ist gleich der Summe der Amplituden der Impulse 17 und 18. Der Kondensator entlädt sich

Gleichrichters 4 ist über die Parallelschaltung eines io dann wieder über den Widerstand 7 bzw. den Sperr-Widerstandes 7 und eines Gleichrichters 8 mit einer widerstand des Gleichrichters 8. Stimmen die beiden zweiten Eingangsklemme 6 verbunden. Der Gleich- Impulse bezüglich ihrer Zeitlage nicht genau überein, richter 8 ist dabei in der Richtung von 6 nach 5 durch- so wird die steile Flanke 19 c durch das Ende des negalässig. Der Widerstand 7 hat keine wesentliche Be- tiven Impulses 17 bestimmt, da ja am Ende des negadeutung für die Wirkungsweise der Schaltung. In ge- 15 tiven Impulses 17 das Potential der Klemme 1 auf wissen Sonderfällen reicht der Sperrwiderstand des Null angehoben wird.

Gleichrichters 8 aus. Die Klemme 2 ist über einen Ist das Potential des Punktes 5 größer als die Span-

Widerstand 9 mit der positiven Klemme einer Batterie nung V₀ der Batterie 10, dann wird der Gleichrichter 4 10 verbunden. Die Spannung der Batterie 10 soll den leitend, und an der Klemme 2 erscheint ein Ausgangs-Wert V₀ haben. Schalter 11 und 12 stellen schematisch 20 impuls. Die Spannung V₀ ist in Fig. 2 durch die gedie Geräte dar, welche an die Klemmen 1 und 6 die strichelte Linie angedeutet.

Steuerimpulse legen. Wenn kein Impuls angelegt wird, Der oberhalb dieser gestrichelten Linie liegende Teil

soll die betreffende Klemme geerdet sein, z. B. durch des Impulses 19 hat den Impuls 20 zur Folge, welcher den rückwärtigen Kontaktdes betreffenden Schalters. zur Ausgangsklemme 2 gelangt. Die Dauer des Im-Wenn ein negativer Impuls wie der Impuls 13 von 25 pulses 20 hängt, wie man aus Fig. 1 ersieht, von der Fig. 2 an die Klemme 1 gelegt wird, dann ändert sich Zeitkonstante der Schaltung ab. Diese Zeitkonstante das Potential des Punktes 5 in der Weise, wie es bei ist insbesondere durch die Kapazität des Konden-14 in Fig. 2 gezeigt ist. sators 3, die Widerstände 7 und 9 und den Durchlaß-

Im Augenblick des Impulsbeginns springt das widerstand des Gleichrichters 4 gegeben. Die steile Potential des Punktes 5 auf das durch den Impuls ver- 30 Vorderflanke des Impulses 20 koinzidiert mit der ursachte negative Potential der Klemme 1, wie es bei Hinterflanke des negativen, an die Klemme 1 gelegten 14 a gezeigt ist. Der Kondensator fängt nun an, sich Impulses 17.

über den Durchlaßwiderstand des Gleichrichters 8 In Fig. 3 ist ein Anwendungsbeispiel der Schaltung

aufzuladen. Das Potential des Punktes 5 wird infolge- von Fig. 1 gezeigt. Bei Koinzidenz der zwei Steuerdessen positiver, wie es bei 14 & angedeutet ist. Am 35 impulse soll hier eine Röhre mit kalter Kathode geEnde des negativen Steuerimpulses springt das Poten- zündet werden. Die Elemente, welche dieselbe Funktial der Klemme 1 auf Null (Erde) zurück. Das tion ausführen wie die entsprechenden Elemente von Potential des Punktes 5 ist dann gleich der positiven Fig. 1, tragen dieselben Bezugszeichen. Die Zündspannung des Kondensators 3, die von dem Ladevor- elektrode der Röhre 21 ist über einen Widerstand 22 gang herrührt. Der Kondensator 3 entlädt sich dann 40 mit dem Punkt 5 verbunden. Die Kathode liegt an allmählich über den Widerstand 7 und den Sperr- einem Erdungswiderstand 23, während die Anode über widerstand des Gleichrichters 8. einen Widerstand 24 mit der positiven Klemme einer

Wenn an die Klemme 6 ein positiver Impuls wie der Anodenbatterie verbunden ist. Wenn die Amplitude Impuls 15 von Fig. 2 gelegt wird, ändert sich das des Impulses geeignet gewählt ist, erreicht die Zünd-Potential des Punktes 5 in der Weise, wie es bei 16 in 45 elektrode die zum Zünden der Röhre notwendige Span-Fig. 2 gezeigt ist. Zu Beginn des Impulses liegt der nung nur dann, wenn der Kondensator 3 durch zwei Punkt 5 auf dem Potential Null; denn der Kondensator 3 ist entladen und verursacht daher keinen Spannungsabfall. Der Kondensator 3 lädt sich nun über
den Durchlaßwiderstand des Gleichrichters 8 auf. In- 50
folgedessen wird das Potential des Punktes 5 positiver,
bis es annähernd den Wert der Impulsspannung des
Impulses 15 erreicht hat, wie es bei 16 a in Fig. 2 gezeigt ist. Nach dem Impuls 15 entlädt der Kondensator 3 sich wieder über den Sperrwiderstand des 55
Gleichrichters 8.

Impulse, einen positiven und einen negativen, aufgeladen ist, die gleichzeitig an die Klemmen 1 und 6 gelegt werden.

Obwohl die Prinzipien der Erfindung an Hand von speziellen Ausführungsformen beschrieben wurden, ist klar, daß dies nur beispielshalber und zur Erläuterung geschah und daß darin keine Begrenzung des Wesens und der Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung liegt.

Treten ein negativer Impuls wie der Impuls 17 an der Klemme 1 und ein positiver wie der Impuls 18 an der Klemme 6 gleichzeitig auf, dann hat das Potential des Punktes 5 den bei 19 dargestellten Verlauf. Zum Zeitpunkt des Impulsbeginns ist der Kondensator 3 entladen. Der Punkt 5 erhält daher wie die Klemme 1 das negative, durch den Impuls 17 gegebene Potential, wie es bei 19 a angedeutet ist. An der Klemme 6 liegt das durch den Impuls 18 gegebene positive Potential. Der Kondensator lädt sich nun über den Durchlaßwiderstand des Gleichrichters 8 auf die Summe der beiden Impulsspannungen auf. Das Potential des Punktes 5 steigt infolgedessen auf den Wert des Potentials der Klemme 6, welches der Spannung des

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Impuls-Koinzidenzschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator vorgesehen ist, dessen beide Beläge im Ruhezustand, d. h. wenn am Kondensator keine Impulse wirksam sind, an einem definierten Potential, z. B. Erde, liegen, daß dem einen Belag die aus einer ersten Quelle stammenden Impulse mit negativer Polarität direkt und dem anderen Belag die aus einer anderen Quelle stammenden Impulse mit positiver Polarität über einen Gleichrichter zugeführt werden, so daß bei Koinzidenz zwischen einem negativen und einem positiven Impuls eine positive Aufladung des Kondensators erfolgt, die etwa der Aufladung ent-

spricht, die die Summe der Beträge der beiden Impulse hervorrufen würde, und daß an dem mit dem Gleichrichter verbundenen Belag des Kondensators eine Schwellwertschaltung angeschlossen ist, die so bemessen ist, daß sie nur auf ein Potential 5 anspricht, das der bei Koinzidenz eintretenden Aufladung entspricht.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter durch einen Widerstand überbrückt ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwellwertschaltung eine Kaltkathodengasentladungsröhre mit Kathode, Anode und Zündelektrode verwendet wird, die mit dem Belag des Kondensators verbunden ist, der durch positive Impulse aufgeladen wird, und daß die Kathode der Röhre derart vorgespannt ist, daß die Zündspannung der Röhre nur dann überschritten wird, wenn zwei koinzidierende Impulse den Kondensator gleichzeitig in gleichem Sinne aufladen.

4. Schaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die positiven Impulse nur über

den Gleichrichter zugeführt werden und daß der sonst erforderliche Parallelwiderstand durch den Sperrwiderstand des Gleichrichters gebildet wird.

5. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt des Kondensators und des Gleichrichters über einen weiteren Gleichrichter mit der Ausgangsklemme und diese über einen Widerstand mit einer Batterie verbunden ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Spannung der Batterie den zweiten Gleichrichter normalerweise sperrt und dieser nur bei Koinzidenz leitend wird.

6. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt des Kondensators und des Gleichrichters über einen Widerstand mit der Zündelektrode einer Gasentladungsröhre verbunden ist, die so vorgespannt ist, daß sie nur bei Koinzidenz durch das Potential des Verbindungspunktes gezündet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 830 353;
britische Patentschrift Nr. 613 240.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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