DE1024564B

DE1024564B - Schaltung fuer Impuls-Frequenzteilung

Info

Publication number: DE1024564B
Application number: DET9835A
Authority: DE
Inventors: Zdenek Hulik
Original assignee: Tesla AS
Current assignee: Tesla AS
Priority date: 1954-08-10
Filing date: 1954-08-11
Publication date: 1958-02-20
Also published as: GB773214A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung für Impuls-Frequenzteilung, insbesondere für die Fernmeldetechnik.

Es sind bereits verschiedene Verfahren für die Impuls-Frequenzteilung bekannt. Einige verwenden eine große Anzahl von Relais, die derart angeordnet sind, daß bei Ankunft eines ersten Impulses ein Kontakt geschlossen und bei Ankunft eines zweiten Impulses der Kontakt wieder geöffnet wird, so daß die Frequenz der Eingangsimpulse auf die Hälfte herabgesetzt wird. Andere Verfahren verwenden zu diesem Zwecke mechanische Übersetzungen.

Bei der einen bekannten Ausführungsform liegt im Stromkreis eines Relais ein Kondensator, der je nach der Stellung eines im Rhythmus der Eingangsimpulse gesteuerten Hilfskontakts von einer Batterie aufgeladen bzw. über eine Relaiswicklung entladen wird. Das Relais weist eine Haltewicklung auf, welche unter der Wirkung eines ersten Eingangsimpulses über einen Kontakt des Relais in den Haltestromkreis gebracht wird. Im Ladekreis des Kondensators ist ein weiterer Umschaltkontakt vorgesehen, der eine Kondensatoraurladung im entgegengesetzten Sinne vorbereitet, die in den Impulspausen erfolgt. Dementsprechend leitet der nächste Impuls eine Kondensatorenladung im entgegengesetzten Sinne ein, die eine Schwächung der Erregung im Haltekreis hervorruft, so daß das Relais abfällt.

Bei den bekannten Schaltungen kann die Impulsfrequenz nur durch 2 geteilt werden. Bei der zuletzt beschriebenen Einrichtung besteht zwar die Möglichkeit, durch Wiederholung die Frequenz durch Vielfache von 2, also durch 4, 8 usw. zu teilen. Diese Wiederholung hat aber den Nachteil einer gleichzeitigen Verzerrung der Ausgangsimpulse, weil nach dem Anfang irgendeines Impulses für die zeitliche Festlegung des Anfanges oder des Endes des Ausgangsimpulses eine oder einige Anzugsbzw. Abfallzeiten des Relais maßgebend sind.

Um die Möglichkeit der Impuls-Frequenzteilung durch irgendeine gewünschte ganze Zahl, insbesondere auch irgendeine ungerade Zahl, ohne jegliche Beeinträchtigung zu schaffen, sind gemäß der Erfindung bei einer Schaltung für Impulsfι equenzteilung, bei welcher die Zahl χ der Teilungsrelais für die Teilung der Frequenz der Impulse durch η durch die Ungleichung 2^χ-^χ < η ξ£ 2^χ ausgedrückt wird und bei der ein im Rhythmus der Eingangsimpulse mechanisch oder elektrisch gesteuerter Hilfskontakt in der einen Lage einen Kondensator auflädt und in der anderen Lage entlädt durch den Stromkreis der Relaiswicklung eines der Teilungsrelais, von denen jedes mit einer Haltewicklung und einem Haltekontakt versehen ist, die Relaiswicklungen der Teilungsrelais in den Entladungsstromkreis des Kondensators einzeln im übereinstimmenden oder entgegengesetzten Sinne mit der eigenen Haltewicklung für Anzug bzw. Abfallen dieser Relais mittels eines Systems von Umschaltkontakten

Schaltung für Impuls-Frequenzteilung

Anmelder:
Tesla, närodni podnik, Prag-Hloubetin

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Spreer, Patentanwalt,
Göttingen, Groner Str. 37

Zdenek Hulik, Prag,
ist als Erfinder genannt worden

aller Teilungsrelais geschaltet, wobei gegebenenfalls das Abfallen irgendeines von den Teilungsrelais durch Öffnung seines Haltekreises mittels des Kontaktes eines von den übrigen Teilungsrelais verursacht wird. Gegenüber der geschilderten bekannten Ausführung ist der Unterschied wesentlich, daß, während bei dieser der über Anziehen oder Abfallen entscheidende Kontakt des Relais in den Aufladungsstromkreis des Kondensators geschaltet ist, bei der erfindungsgemäßen Schaltung die Kontakte im Entladungsstromkreis des Kondensators liegen.

Weitere Merkmale der Erfindung beziehen sich auf Vervollkommnungen oder Abänderungen der neuen Schaltung.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, die einige Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. In diesen zeigt
Fig. 1 das Grundschema gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Modifikation der Schaltung gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine weitere Ausführung der Erfindung,
Fig. 4 eine Modifikation der Schaltung gemäß Fig. 3, Fig. 5 eine Schaltung zur Herabsetzung der Grundfrequenz auf ein Drittel und

Fig. 6 eine Schaltung zur Herabsetzung der Grundfrequenz auf ein Fünftel.

In Fig. 1 bedeutet i einen Umschaltkontakt, der im

Rhythmus der Eingangsimpulse umgeschaltet wird. In der Ruhelage befindet sich dieser Kontakt in Reihe mit dem Widerstand r und dem Kondensator C₁, der aus der Batterie B aufgeladen wird. Wenn i auf den Kontakt a_x umgelegt wird, fließt Strom aus der Batterie B in die Wicklung 1-2 des Relais A über die Kontakte % und a₂.

Beim Umlegen der Kontakte a_x>a₂,a_z wird das Relais A im Stromkreis durch den Parallelkondensator C₂ gehalten.

Nach Erregung legt das Relais die Kontakte U₁₁Ci₂ und a_s

um. Nach Umlegung der Kontakte Ci₁ und a₂ hält sich das Relais im Stromkreise durch den Kontakt a₃. Wenn die

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Kondensatoren C₁ und C₂ entsprechend abgemessen sind, potential nahekommt. Während der Entladung des Konwird eine Restladung am Kondensator C₁ nicht das Ab- densators C₁ durch die Wicklung 3-2 des Relais A tritt fallen des Relais nach Kommutation der Wicklung 1-2 ein Augenblick ein, in dem sich der Einfluß der beiden durch die Kontakte a_va_z verursachen, wenn der Eingangs- Wicklungen 4-5 und 3-2 aufhebt, so daß das Relais A impuls länger dauert, wo dann der Kontakt i umgelegt 5 abfällt.

bleibt. Erst nach Abschluß des Eingangsimpulses kehrt Fig. 5 illustriert eine Ausführung zur Herabsetzung

der Kontakt i in seine Ruhelage zurück, und der Konden- der Impulsfrequenz auf ein Drittel. Die Eingangsimpulse

sator C₁ wird wieder aufgeladen. bestimmen wieder die Lage des Kontaktes i, der in die

Bei Ankunft eines zweiten Impulses werden der Kon- Lage gebracht werden kann, in der der Kondensator C₁

takt * und der Kondensator C₁ wieder an die Wicklung 1-2 io an die Wicklung 1-2 des Relais A angeschlossen ist,

des Relais A und an den Kondensator C₂ angeschlossen. welches dadurch erregt wird. Der Kontakt «₃ hält dieses

Da nun die Kontakte a_x und ß₂ umgelegt sind, wird die Relais im erregten Zustande durch die Wicklung 4-5.

Spannung in der umgekehrten Richtung zugeführt, die Erregung des Relais A legt die Kontakte a_x und «₂ ^um·

Wicklungen 1-2 und 4-5 des Relais A arbeiten in ent- Der Kontakt U₁ bereitet den Erregungskreis der Wick-

gegengesetzter Richtung, und das Relais fällt ab. Eine 15 lung 1-2 des Relais B bei Ankunft eines zweiten Impulses

eventuell übrigbleibende Restladung am Kondensator C₁ vor, und der Kontakt a₂ bereitet den Abfallkreis des

wird auf dieselbe Weise wie beim ersten Impuls kompen- Relais A bei Ankunft eines dritten Impulses vor. Im

siert, und die Schaltung kehrt in ihre Ausgangslage Intervall nach dem ersten Impuls wird der Konden-

zurück. sator C₁ aufgeladen im Stromkreis

Dieser Vorgang wiederholt sich bei weiteren Impuls- ao _Erde _ _Kontakt _{ _ _Widerstand _r _ Kondensator C₁ -

paaren. Einfachheitshalber zeigt die Zeichnung keine Batterie - Erde weiteren Kontakte des Relais, welche die Hälfte der

anlangenden Impulse in einen weiteren Kreis übertragen. Bei Ankunft eines zweiten Impulses entlädt sich der

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, kann der Kondensator C₁ Kondensator C₁ im Kreise

auch koirtinuieriich aufgeladen werden durch einen ent- 25 Kondensator C₁ - Widerstand r - Kontakt * - Konsprechenden Widerstandr In diesem Falle kann em _{tafct des} _R^_isA _ _{Kontakt δ des Relais} _B _ einfacher Anschlußkontakt *' anstatt des m Fig. 1 ver- _Wickiung 1-2 des Relais B - Kondensator C₁. wendeten Umschaltkontaktes ι für die Weiterleitung der
Impulse benutzt werden. Das Relais B spricht an, und sein Kontakt b_ä schließt

In Fig. 3 ist eine Schaltung zur Herabsetzung der 30 den Kreis

Impulsfrequenz auf die Hälfte gezeigt, welche ein Relais _Erde _ _{Kontabt des Rdais} _A _ _{Kontskt b} _und

mit zwei Wicklungen anwendet. Bei der ersten Um- Wicklung 4-5 des Relais B Batterie - Erde,

legung des Kontaktes i entlädt sich der Kondensator C₁

im Stromkreis wodurch sich das Relais weiter selbst im Stromkreise

C₁ - Widerstand r - Kontakt i - Kontakt O₁ - Wick- ^{35 hä}|*· _TT , , _ΎΤ , ,,„,.„,..,.

lung 1-2 des Relais A mit dem Parallelkonden- Das Umlegen des Kontaktes O₁ des Relais ß bereitet

sator C - Kondensator C . ^{den Stromkreis zum} Abfall des Relais A vor.

³ ^v Im Intervall nach dem zweiten Impuls wird der Kon-

Das Relais A spricht an und hält sich im Stromkreis densator C₁ wieder aufgeladen.

Erde - Kontakte» - Wicklung4-5 des RelaisA - * _^B« ^Ankunf* ^einf* ^tten Impulses entlädt sich der Batterie B - Erde Kondensator C₁, wobei das Relais A abfallt, im Strom

kreis

Die zweite Umlegung des Kontaktes «nach neuerlicher Kondensator C₁ - Widerstand r - Kontakt * - Kon-

Aufladung des Kondensators C₁ verursacht die Entladung _{takt des Relais}^ _ Kontakt O₁ des Relais B -

dieses Kondensators im Stromkreis 45 Wicklung 2-1 des Relais Λ - Kontakt«, des ReKondensator C₁ - Widerstandr - Kontakta_x - lais^ - KondensatorC₁.

Wicklung3-2 des Relais A mit dem Parallelkonden- _, _. , . . „ „ , . _Tr , .... ,

«,„_tnr η F_niiri_PnMtnr Γ Das Relais A fallt ab und sein Kontakt a_a öffnet den

bdxor Op — jEvonuenscicor o-i. __T . , . . ._ _n . _- _^. ^ 1 _n, 1 -t , · n«

Haltekreis des Relais B. Die Schaltung kehrt in die

Die Wicklung 3-2 des Relais A wirkt gegen die Halte- 50 Ausgangslage zurück.

wicklung 4-5, so daß die Magnetisierung aufgehoben wird In dieser Weise wird die Anzahl der Eingangsimpulse

und das Relais abfällt. auf ein Drittel herabgesetzt. Die Ausgangsimpulse

Die Schaltung gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von können an einem nicht dargestellten Kontakt des Relais .4

der gemäß Fig. 3 durch das Merkmal, daß das Ende 5 oder B oder an einer Kombination von Kontakten beider

der Haltewicklung 4-5 des Relais A an das Ende 3 der 55 Relais abgegriffen werden.

Wicklung 2-3 desselben Relais angeschlossen ist, während Fig. 6 illustriert eine Ausführung zur Herabsetzung

es in Fig. 3 an den negativen Pol der Batterie B ange- der Impulsfrequenz auf ein Fünftel. Auch hier entlädt

schlossen ist. Im erregten Zustande hält sich das Relais A sich nach Umlegen des Kontaktes i der Kondensator C₁

im Kreise im Stromkreis

Erde - Kontakt a₃ des Relais A - Haltewicklung 4-5- ° Kondensator C₁ - Widerstand r - Kontakt i - Kon-Wicklung 3-2, Batterie B - Erde. takt a₂ des Relais A - Kontakt b₂ des Relais B -

-,. _TTr. _Ί, . _ , „ _ , „ , . λ ■ -, Wicklung 1-2 und Kontakt«, des RelaisA - Kon-

Die Wicklungen 4-5 und 3-2 des Relais A wirken densator C

gegeneinander, aber die Windungszahlen sind so gewählt, ^v

daß die Wirkung der Wicklung 3-2 sehr klein ist. 65 Das Relais A ist erregt und hält sich selbst über den

■ Die Schaltung gemäß Fig. 4 besitzt den Vorteil, daß Kontakt a₃ durch die Wicklung 4-5. Die Kontakte A₂ ein neues Umlegen des Kontaktes i, welches den Abfall und Ci₁ des Relais bereiten den folgenden Stromkreis vor des Relais A zur Folge haben soll, die Spannung an der

Wicklung 4-5 herabsetzt, da im Augenblick des Um- Kondensator C₁ - Widerstand r - Kontakt i - Kon-

legens das Potential des Kondensators C₁ dem Erd- 70 takt a_% des Relais A - Kontakt O₁ und Wicklung 1-2

des Relais B - Kontakt,
sator C₁.

des Relais^ - Konden-

Bei Ankunft eines zweiten Impulses wird der Kontakt i wieder aus seiner Ruhelage umgelegt. Der Kondensator C₁, der sich im Intervall zwischen dem ersten und zweiten Impuls aufgeladen hat, wird wieder entladen. Das Relais B wird erregt, sein Kontakt b_s wird geschlossen, und das Relais hält sich durch die Wicklung 4-5. Sein Kontakt O₁ bereitet den folgenden Stromkreis vor

Kondensator C₁ - Widerstand r - Kontakt i - Kontakt a₂ des Relais A - Kontakt O₁ des Relais B Wicklung 2-1 und Kontakt ^₁ des Relais A - Kondensator C₁.

Bei Ankunft eines dritten Impulses fällt das Relais A ab, da durch seine Wicldung 2-1 Strom in entgegengesetzter Richtung fließt. Das Umlegen des Kontaktes a₂ schließt den Stromkreis des Relais C nicht, aber es bereitet die Erregung dieses Relais bis zur Ankunft des vierten Impulses vor, welcher den Kontakt i wieder umlegt, wodurch sich der Kondensator C₁ wieder entlädt im Stromkreis

Kondensator C₁ - Widerstand r - Kontakt i - Kontakt A₂ des Relais A - Kontakt b₂ des Relais B Kontakt C₁ - Wicklung 4-5 und Kontakt C₂ des Relais C - Kontakt U₁ des Relais A - Kondensator C₁.

Die Wicldung 4-5 des Relais C wird durch den durch sie fließenden Strom erregt, und das Relais hält sich im Stromkreis

Erde - Kontakt δ₃ des Relais B - Kontakt c₃ und Wicklung 1-2 des Relais C - Batterie - Erde.

Die Kontakte C₁ und c₂ des Relais C bereiten den Stromkreis zum Abfall des Relais B bei Ankunft eines fünften Impulses, der den Kontakt i umlegt, vor. Der Kondensator C₁ entlädt sich im Stromkreis

Kondensator C₁ - Widerstand r - Kontakt a₂ des Relais A - Kontakt O₂ d.es Relais B - Kontakt C₁ des Relais C - Wicldung 2-1 des Relais B - Kontakt C₂ des Relais C - Kontakt a_x des Relais A Kondensator C₁.

Das Relais B fällt ab, und sein Kontakt δ₃ öffnet den Haltekreis der Wicldung 1-2 des Relais C, so daß die Schaltung in die ursprüngliche Ruhelage zurückkehrt.

Die Ausgangsimpulse, d. h. ein Fünftel der Eingangsimpulse, die den Kontakt i steuern, werden an einem nicht dargestellten Kontakt des Relais A oder B oder an einer Kombination von Kontakten der beiden Relais abgegriffen.

Es ist für den Fachmann klar, daß in ähnlicher Weise auch Schaltungen gebildet werden können, die die Impulsfrequenz durch eine gewünschte ganze Zahl dividieren.

Die erfindungsgemäße Schaltung kann z. B. als Kontrollzähler, Gedächtniselement u. dgl. Verwendung finden, wobei die Höchstzahl der verschiedenen Lagen ausgedrückt wird durch

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45 wo X die Anzahl der in der Schaltung verwendeten Relais angibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltung für Impuls-Frequenzteilung, bei der ein im Rhythmus der Eingangsimpulse mechanisch oder elektrisch gesteuerter Hilfskontakt in der einen Lage einen Kondensator auflädt und in der anderen Lage entlädt durch den Stromkreis der Relaiswicklung eines der Teilungsrelais, von denen jedes mit einer Haltewicklung und einem Haltekontakt versehen ist, wobei die Zahl χ der Teilungsrelais für die Teilung der Frequenz der Impulse durch η durch die Ungleichung, 2^X~¹ < η s£ 2^X ausgedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaiswicklungen (1-2, 3-2 in Fig. 3, 4) der Teilungsrelais (A, B, C) in den Entladungsstromkreis des Kondensators (C₁) einzeln im übereinstimmenden oder entgegengesetzten Sinne mit der eigenen Haltewicklung (4-5) für Anzug bzw. Abfallen dieser Relais mittels eines Systems von Umschaltkontakten (a_v a₂, I₁ in Fig. 5; a_x, a₂, b_v ö₂, C₁, c₂ in Fig. 6) aller Teilungsrelais geschaltet sind, wobei gegebenenfalls das Abfallen irgendeines von den Teüungsrelais (B in Fig. 5; C in Fig. 6) durch Öffnung seines Haltekreises mittels des Kontaktes (a₃ in Fig. 5; b_s in Fig. 6) eines von den übrigen Teilungsrelais (B in Fig. 5; C in Fig. 6) verursacht wird.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel mit der Relaiswicklung (1-2,3-2) jedes Teilungsrelais ein Kondensator (C₂, C₃) zur Sicherung des verläßlichen Umlegens der Relaiskontakte geschaltet ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mittels des Hilfskontaktes (i) gesteuerte Kondensator (C₁) über einen geeignet dimensionierten Widerstand (r) kontinuierlich aufgeladen wird.

4. Schaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaiswicklung des Teilungsrelais, die im übereinstimmenden oder entgegengesetzten Sinne mit der Haltewicklung (4-5) im Entladungsstromkreise des Kondensators (C₁) geschaltet ist, durch zwei gegeneinander wirkende Wicklungen (1-2, 3-2) gebildet ist (Fig. 3,4).

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewicklung (4-5) des Teilungsrelais in Reihe geschaltet ist zwischen dem Haltekontakt (a_s) des Teilungsrelais und der Wicklung (3-2), welche der Haltewicldung entgegenwirkt (Fig. 4).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 844 194;
Journal of Scientific Instruments, Vol. 29, August 1952, S. 270.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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