DE1037508B - Anordnung zur Erzeugung von zwei Ausgangsimpulsen durch einen Eingangsimpuls, wobei der zweite Ausgangsimpuls gegenueber dem ersten Ausgangsimpuls verzoegert ist - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von verzögerten elektrischen Impulsen, insbesondere auf eine Anordnung, in der von jedem Eingangsimpuls zwei Ausgangsimpulse erhalten werden, von denen der eine gegenüber dem anderen verzögert ist.

Verzögerte Impulse können auf die verschiedenste Weise erhalten werden; die Stromkreise, die zur Erzeugung eines verzögerten Impulses notwendig sind, sind jedoch in dein meisten Fällen sehr kompliziert. In der vorliegenden Erfindung ist jedoch eine Einrichtung vorgesehen, durch die ein verzögerter Ausgangsimpuls mit Hilfe eines Transformators erzeugt wird, dessen Primärwicklung an einen Impulsgeber angeschlossen ist und in dessen Sekundärwicklung in an sich bekannter Weise durch die Vorderflanke des Primärimpulses ein erster Impuls und durch die Hinterflanke des Primärimpulses ein zeitlich verzögerter zweiter Impuls umgekehrter Polarität erzeugt wird. Diese beiden Sekundärimpulse werden auf zwei verschiedene Ausgangsleitungen geleitet, wo sie gegenüber der elektrischen Mitte der Anordnung als positive Impulse erscheinen. Diese erfindungsgemäße Schaltung enthält zwei mit der Sekundärwicklung in Reihe liegende Lastkreise und enthält parallel zu jedem dieser Lastkreise ein elektrisches Ventil, das auf die Polarität des Impulses in der Sekundärspule anspricht. Dieses elektrische Ventil schließt je nach der Polarität des ankommenden Impulses den Lastkreis kurz, so daß entsprechend der verschiedenen Polarität der Impulse im Sekundärkreis an dem einen Lastkreis ein erster Impuls und an dem anderen Lastkreis ein gegenüber dem ersten Impuls verzögerter zweiter Impuls abgenommen werden kann. Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht das elektrische Ventil aus einer Diode.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß diese Anordnung sehr einfach ist und mit verhältnismäßig einfachen und preisgünstigen Stromkreiselementen verwirklicht werden kann. Dabei wird die in dem Transformator gespeicherte Energie, zur Gewinnung eines zweiten, gegenüber dem ersten verzögerten Ausgangsimpulses verwendet. Durch entsprechende Wahl der Punkte, an dem die Ausgangsleitungen angeschlossen werden, läßt sich leicht erreichen, daß die beiden auf den verschiedenen Ausgangsleitungen erscheinenden Impulse gegenüber einem dritten Punkt der Schaltung stets positiv sind.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der nicht verzögerte Ausgangsimpuls auf einen zwischen der Primärwicklung des Transformators und dem Impulsgeber eingeschalteten Verstärker rückgekoppelt, so daß der Eingangsimpuls des Transformators verlängert wird und dadurch die Verzöge-Anordnung zur Erzeugung von zwei

Ausgangsimpulsen durch einen

Eingangsimpuls, wobei der zweite

Ausgangsimpuls gegenüber dem ersten Ausgangsimpuls verzögert ist

Anmelder:

Eastman Kodak Company,
Rochester, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Wolff, Patentanwalt,
Stuttgart-N, Lange Str. 51

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. September 1955

William Pierce Horton, Natick, Mass. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

rung des zweiten Ausgangsimpulses gegenüber dem ersten Ausgangsimpuls vergrößert wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

Gemäß der Erfindung können die an den Eingang des Verstärkers gelieferten Impulse periodisch oder aperiodisch sein und können positiv oder negativ sein. Jeder Stromimpuls geht dann durch die Primärwicklung des Kupplungstransformators, wodurch in der Sekundärwicklung ein Impuls induziert wird. Mit der Sekundärwicklung sind zwei Dioden verbunden, die Kathode der einen Diode ist mit dem einen Ende, die •Kathode der anderen Diode mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung verbunden. Die Anoden dieser Dioden sind miteinander verbunden, so daß die Dioden und die Sekundärwicklung in einem geschlossenen Stromkreis hintereinander liegen. Parallel zu Kathode und Anode jeder Diode liegt ein Widerstand, und eine Ausgangsleitung ist mit jeder Kathode verbunden. Infolge der Transformatoreigenschaften in Verbindung mit dem Wert eines der Belastungswiderstände wird ein gewisser Energiebetrag in dem Transformator gespeichert, so daß der Primärimpuls seinen

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oberen Grenzwert wegen der Induktion des Transformators erst mit einer gewissen Verzögerung erreicht. Dies führt auch zu einer Abflachung der Form des unverzögerten, in der Sekundärspule induzierten Impulses. Die hintere Flanke des Primärimpulses induziert in der Sekundärwicklung den verzögerten Ausgangsimpuls, der der im Transformator gespeicherten Energie entspricht. Die Amplitude und die Form des Ausgangsimpulses sind durch den Betrag der Energie bestimmt, die im Transformator gespeichert ist, und die Zeitkonstante wird durch den Transformator und den anderen Belastungswiderstand bestimmt, wobei die Verzögerung des zweiten Ausgangsimpulses gegenüber dem ersten Ausgangsimpuls gleich der Länge des Eingangsimpulses ist. Wenn der nicht verzögerte Ausgangsimpuls auf den Verstärkereingang zurückwirkt, erhält man eine Rückkopplung, so daß der auf den Transformator wirkende Eingangsimpuls wesentlich verlängert werden kann.

Im folgenden wird nun auf die Zeichnungen Bezug ao genommen.

Fig. 1 ist eine schematische Schaltskizze einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 2 zeigt eine Schaltskizze einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der mit 10 bezeichnete Impulsgenerator irgendeine Einrichtung oder ein Gerät zur Erzeugung entweder periodischer oder aperiodischer Impulse von im wesentlichen rechteckiger Form und beider Polaritäten sein. Beispielsweise wird ein Impuls, dessen Form bei 11 dargestellt ist, an den Eingang des Verstärkers 12 geliefert. Der Verstärker 12 kann ein Pentoden- oder Triodenverstärker, z. B. ein Verstärker mit Zweifachtrioden, wie er in dem folgenden Beispiel beschrieben ist, oder irgendein anderer geeigneter Verstärker sein. Der Verstärker 12 liefert einen Stromimpuls durch die Primärwicklung 13 eines Transformators 14, deren anderes Spulenende an Masse liegt; dadurch wird in der ._Q Sekundärwicklung 15 des Transformators ein Stromimpuls induziert, die Primärwicklung und die Sekundärwicklung sind in der gleichen Richtung gewickelt.

Der Belastungskreis 19 enthält eine Diode 20 mit einer Kathode 21 und Anode 22, einen parallel zu der Diode 20 liegenden Widerstand 23 und eine Ausgangsleitung 25, die bei 24 mit der Kathode der Diode 20 verbunden ist. Ein zweiter Belastungskreis 29 enthält eine Diode 30 mit einer Kathode 31 und einer Anode 32, einen parallel zu der Diode 30 liegenden Widerstand 33 und eine Ausgangsleitung 35, die bei 34 mit der Kathode der Diode 30 verbunden ist. Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, ist die Kathode 21 mit dem einen Ende der Sekundärwicklung 15 und die Kathode 31 mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung 15 verbunden, und die Anoden 22 und 32 sind ebenfalls miteinander verbunden. Die Sekundärwicklung 15 und die Dioden 20 und 30 liegen daher in Reihe hintereinander und sind bei 36 mit Masse verbunden.

Der Aufbau und das Abklingen des durch die Primärwicklung 13 laufenden Stromimpulses verzögert sich durch die Selbstinduktion des Transformators. In der Sekundärwicklung werden durch die Vorder- und Rückflanke des Primärimpulses ein positiver und ein negativer Impuls induziert, was bei 41, 40 dargestellt ist. Der positive Teil dieses Sekundärimpulses enthält eine Senkung oder einen Stromabfall, was in der Impulsform bei 42 angezeigt ist und der etwa der vom Transformator aufgenommenen Energie entspricht.

Der Betrag des Abfalles in dem nicht verzögerten Impuls 42, der in der Ausgangsleitung 25 erscheint, wird durch die Eigenschaften des Transformators 14 in Verbindung mit der Größe des Belastungswiderstandes 23 bestimmt. Dieser positive Impuls 41 wird durch die Diode 30 kurzgeschlossen, so daß an der Ausgangsleitung 35 kein Impuls erscheint, dagegen tritt dieser Impuls auf der Leitung 25 auf. Für den negativen Teil 40 des in der Sekundärwicklung am Ende des Abschnittes 41 induzierten Impulses wirkt die Diode 20 als Kurzschluß, und ein positiver Impuls erscheint an der Ausgangsleitung 35, da bezüglich des negativen Impulses die Kathode 31 gegenüber dem Masseanschluß positiv ist. Der Ausgangsimpuls 43, der in der Leitung 35 erscheint, ist also bezüglich des Ausgangsimpulses in der Leitung 25 durch einen Betrag verzögert, der gleich der Länge des Eingangsimpulses ist, und dieser Impuls hat die gleiche Polarität wie der nicht verzögerte Ausgangsimpuls 42.

Die Amplitude und die Form des verzögerten Ausgangsimpulses sind durch den in dem Transformator 14 während der Dauer des Eingangsimpulses gespeicherten Energiebetrages bestimmt, und die Zeitkonstante ist durch die Induktivität des Transformators 14 und den Widerstand 33 bestimmt. Der Widerstand 33 sollte daher gleich oder kleiner als der für eine kritische Dämpfung erforderliche Widerstand sein, um zusätzliche, durch die Kreiskapazität verursachte Schwingungen zu verhindern. Da die Eigenschaften des Impulstransformators in Verbindung mit der Größe des Belastungswiderstandes 23 den Betrag des Abfalles der Wellenform des nicht verzögerten Ausgangsimpulses in der Leitung 25 bestimmen, kann durch geeignete Auswahl des Transformators in Verbindung mit einer angemessenen Impulsverstärkung erreicht werden, daß kein wesentlicher Abfall in dem nicht verzögerten Ausgangsimpuls erfolgt. Dies kann bei Verwendung eines normalen, eine steile Impulsflanke gebenden Pentodenverstärkers erreicht werden, der übersteuert ist, damit man eine eben begrenzte Amplitude erhält.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem der den Transformator erregende Impuls wesentlich verlängert ist. Die Stromkreiselemente der Fig. 2 sind die gleichen wie die in Fig. 1, mit der Ausnahme, daß die Ausgangsleitung 25 mit dem Eingang des Verstärkers 12 durch eine Leitung 45 verbunden ist, um eine Rückkopplung zu bewirken. Bei dieser Ausführungsform bleibt der Verstärker 12 ausgesteuert, bis der Abfall in dem Ausgangsimpuls 52 eine vorbestimmte¹ Amplitude erreicht. Zu diesem Zeitpunkt geht der Verstärker 12 in seinen Ausgangszustand zurück, und die im Transformator 14 gespeicherte Energie, die dem negativen Teil 50 des Impulses 51 entspricht, induziert dann in der Sekundärwicklung 15 einen Impuls, der wie in der oben beschriebenen Ausführungsform durch die Diode 20 kurzgeschlossen wird, wodurch ein positiver Impuls 53 in der Ausgangsleitung 35 entsteht. Da der nicht verzögerte Impuls zu dem Verstärker 12 rückgekoppelt ist, wird der positive Teil 51 des durch die Sekundärwicklung 15 fließenden Impulses wesentlich verlängert, und der verzögerte Impuls 53 ist daher um ein Intervall verzögert, das größer als die Länge des Eingangsimpulses 11 ist.

Die Amplitude und die Form des Impulses 53 in der Ausgangsleitung 35 sind durch den Energiebetrag bestimmt, der in dem Transformator während der Zeit gespeichert wird, in der der Verstärker 12 arbeitet; die Amplitude und Form des Impulses 53 sind

weiter durch die durch den Transformator 14 und den Belastungswiderstand 33 gegebene Zeitkonstante¹ bestimmt. In diesem Fall sollte der Belastungswiderstand 33 gleich oder kleiner als der für eine kritische Dämpfung erforderliche Widerstand sein. Wenn der Widerstand 33 zu groß ist, wird der Kreis unstabil und erzeugt eine Folge von Ausgangsimpulsen. Es mag jedoch Anwendungsfälle geben, in denen dies erwünscht ist. Wegen der Schaltwirkung der Dioden in dem Ausgang ist die Ausgangsleitung für den verzögerten Impuls während der Impulsverstärkung kurzgeschlossen, wie bei der obenerwähnten Ausführungsform beschrieben; dies erlaubt eine bessere Kontrolle der Verstärkerwirkung unter den verschiedenen Belastungsbedingungesn.

Das folgende Beispiel erläutert die Werte der verschiedenen in Fig. 2 gezeigten Stromkreiselemente zusammen mit den Spannungswerten, die an den Ausgangsleitungen 25 und 35 auftreten. Der Eingangsimpuls 11 ist positiv und 10 Mikrosekunden lang und hat eine Spannung von 9 Volt; der Verstärker 12 ist ein Triodenverstärker mit Zweifachtrioden.; Widerstand 23 hat 25O¹ Ohm; der positive, nicht verzögerte Ausgangsimpuls 52 in der Ausgangsleitung 25 hat eine Länge von 15 Mikroeekunden und eine Spannung von 13 Volt. Der Widerstand 33 beträgt 8200hm; der positive Ausgangsimpuls 53 in der Leitung 35 ist durch Rückkopplung 15 Mikrosekunden. verzögert und hat eine Spannung von 11 Volt und eine Länge von 20 Mikroeekunden.

Die Erfindung soll nicht auf die Verwendung von positiven. Impulsen und Röhrenverstärkern, wie in den Ausführungsformen entsprechend den Fig. 1 und 2 beschrieben, beschränkt sein. Vakuumröhren, Transistoren, mechanische, magnetische oder dergleichen Verstärker können als Stromkreiselemente gleich gut geeignet sein. Auch können positive oder negative Impulse oder eine Kombination von positiven und negativen Impulsen verwendet werden. Die Erfindung soll nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in Verbindung mit allen. Verstärkerkreisen verwendet werden, in denen zwei Ausgangsimpulse erforderlich sind, wobei einer gegenüber dem anderen verzögert ist. Insbesondere eignet sich diese Vorrichtung zur Verwendung in Rechenmaschinen,, Zählwerken oder Wählscheibenstromkreisen oder zur Steuerung dieser. Sie kann auch dort verwendet werden, wo der Eingangsimpuls in seiner Form erhalten werden muß. In Strom- kreisen, in denen eine Anzahl von Impulsen auf den Stromkreis einwirkt und nur eine gewisse Kombination von Eingangsimpulsen einen Ausgangsimpuls ergibt, kann der erfindungsgemäße Impulsverzögerungskreis dazu verwendet werden, um den erforderliehen Ausgangsimpuls mittels des nicht verzögerten Impulses hervortreten zu lassen, und durch den verzögerten Impuls kann der nächste Eingangsimpuls unterdrückt werden oder aber eine nächste Reihe von Eingangsimpulsen ausgelöst werden. .

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Erzeugung von zwei Ausgangsimpulsen. durch einen Eingangsimpuls, wobei der zweite Ausgangsimpuls gegenüber dem ersten Ausgangsimpuls verzögert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung einen Transformator enthält, dessen Primärwicklung an den Impulsgeber angeschlossen ist und in dessen Sekundärwicklung in an sich bekannter Weise durch die Vorderflanke des Primärimpulses ein erster Impuls und durch die Hinterflanke des Primärimpulses ein zeitlich verzögerter zweiter Impuls umgekehrter Polarität erzeugt wird, und daß mit der Sekundärspule zwei Lastkreise in Reihe liegen und parallel zu diesen beiden Lastkreisen je ein auf die Polarität der Impulse in der Sekundärspule ansprechendes elektrisches Ventil angeordnet ist, das je nach der Polarität der Impulse den Lastkreis kurzschließt, derart, daß entsprechend der verschiedenen Polarität der Impulse im Sekundärkreis an dem einen Lastkreis ein erster Impuls und an dem anderen Lastkreis ein zeitlich gegenüber dem ersten Impuls verzögerter zweiter Impuls abnehmbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitungen, von denen je eine einen der beiden Impulse führt, zwischen dem Ende der Sekundärspule und dem daran angeschlossenen, Lastkreis bzw. dem ihm zugeordneten Schalter abgezweigt sind und die Rückleitung für. beide Ausgangsleitungen von einer elektrischen Mitte der Anordnung abgenommen ist.

3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem ersten Ausgang auftretende Impuls dem positiven Teil des in der Sekundärwicklung induzierten Impulses entspricht.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der elektrischen Ventile aus einer Diode besteht.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung des zweiten Ausgangsimpulses der Länge des Eingangsimpulses entspricht.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Kathode der Diode mit einem Ende der Sekundärspule verbunden ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Impulsgeber und der Primärwicklung des Transformators ein Verstärker eingeschaltet ist und daß der Ausgang des ersten Belastungskreises mit dem Eingang des Verstärkers rückgekoppelt ist, derart, daß der in diesem Ausgang austretende Impuls verlängert ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplung zur Vergrößerung der Verzögerung des zweiten Ausgangsimpulses gegenüber dem ersten Ausgangsimpuls verwendet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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