DE1037514B - Komplementsignale bildender magnetischer Verstaerker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft magnetische Verstärker und im besonderen solche magnetische Verstärkeranordnungen, die geeignet sind, als Komplementsignalebildner zu arbeiten. Ein Komplementsignalebildner im Sinne der Erfindung ist ein Verstärker, welcher Ausgangsimpulse in Abwesenheit eines Eingangsimpulses erzeugt oder, umgekehrt, keine Ausgangsimpulse erzeugt, wenn ein Eingangsimpuls eingespeist wird.

Magnetische Verstärker werden in einer großen Zahl verschiedener Anordnungen in der Technik verwendet. Eine grundsätzliche Form des magnetischen Verstärkers, die geeignet ist, als Komplementbildner zu arbeiten, umfaßt einen Kern von magnetisierbarer!! Material mit einer Spule, die durch regelmäßig auftretende Impulse erregt wird, und einer Last, die parallel mit dieser Spule geschaltet ist. Ferner sind Mittel vorgesehen, um die Arbeitspunkte dieses Verstärkers auf der Hysteresisschleife des Kernes festzulegen, so daß die Erregungsimpulse relativ große oder relativ kleine Flußänderungen in dem Kern hervorrufen und die Spule daher einen relativ hohen oder relativ niedrigen Impedanzwert annimmt. Daher kann die Lastimpedanz parallel mit der Spule geschaltet werden, der die Erregungsimpulse zugeführt werden, oder sie kann an eine weitere Spule des Verstärkers angeschlossen werden, welche mit der ersten Spule induktiv gekoppelt ist. In jedem Fall ruft eine relativ große Flußänderang des Kernes einen entsprechend relativ großen Ausgangsimpuls an der Lastimpedanz hervor, während eine relativ kleine Flußänderung in dem Kern einen relativ kleinen Ausgangsimpuls an der Lastimpedanz bewirkt.

Magnetische Verstärker dieser Art können leicht so ausgebildet werden, daß sie keine Komplementsignale bildende Wirkung ausüben, wobei also kein Ausgangsimpuls erzeugt wird in der Abwesenheit eines Eingangsimpulses. Wenn es jedoch gewünscht ist, eine Komplementsignale bildende Wirkung auszuüben, dann müssen Mittel vorgesehen werden, um den Kern einer zusätzlichen magnetomotorischen Kraft zu unterwerfen, die geeignet ist, den Kern auf einen vorbestimmten Arbeitspunkt umzusteuern, auf dem die Erregungsimpulse eine relativ große Flußänderung in dem Kern hervorrufen werden. Dieses Erfordernis einer zusätzlichen magnetomotorischen Kraft hat in der Regel die Ausbildung der magnetischen Verstärker, die als Komplementsignalebildner arbeiten, kompliziert, hat die Kosten solcher Komplementsignalebildner erhöht, und diese waren erheblich störanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beheben und eine Komplementsignale bildende Wirkung von Magnetverstärkern in

Komplementsignale
bildender magnetischer Verstärker

Anmelder:

Sperry Rand Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Weintraud, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Mainzer Landstr. 134-146

William Francis Steagall,

Merchantville, N.J. (V.St.A.),

ist als Erfinder genannt worden

einfacherer Weise zu ermöglichen, als dies bisher der Fall gewesen ist.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß Gleichrichter eine Stromquelle, weiche regelmäßig auftretende positive und negative Kraftinipulse erzeugt, mit der Spule des Magnetkerns kuppeln, an welche eine Gleichstromquelle derart angeschlossen ist, daß diese Kraftimpulse der einen Polarität den Gleichrichter sperren, so daß Strom aus der Gleichstromquelle über die Spule in der einen Richtung fließt, während die Kraftimpulse der anderen Polarität den Gleichrichter durchlässig machen, so daß Strom in der entgegengesetzten Richtung über die Spule fließt, und daß Mittel vorgesehen sind, welche eine magnetomotorische Kraft auf den Kern in einer Richtung ausüben, welche dieser zweiten Richtung des Stromflusses entgegenwirkt.

Der magnetische Komplementbildner nach der Erfindung ist billiger und im Aufbau weniger kompliziert als die bekannten Komplementbildner. Er besitzt einen neuen Eingangsstromkreis für die komplementbildende Wirkung, und diese Wirkung kann unter Anwendung einer einzigen oder zwei bzw. drei Spulen auf den Magnetkern erreicht werden.

Der Eingangsstromkreis, der mit dem einen Ende der Spule des Magnetkerns gekuppelt ist, gestattet es. über diese Spule Strom in entgegengesetzten Richtungen wahlweise fließen zu lassen in Abhängigkeit von dem Zustand einer Impulsquelle, die mit dem Eingangsstromkreis verbunden ist. Dieser Eingangsstromkreis enthält im besonderen eine Gleichstromquelle mit fester Polarität und eine weitere Strom-

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quelle mit veränderlicher Polarität sowie Gleich- darstellt; den Punkt 11 (+Bs), welcher den Punkt richtermittel, die mit beiden Stromquellen verbunden positiver Sättigung angibt; den Punkt 12 (-Br), sind, um diese mit dem einen Ende der Verstärker- welcher die negative Remanenz darstellt; den Punkt spule zu verbinden, wobei die Richtung des Strom- 13 (-Bs), welcher die negative Sättigung darstellt; rlusses durch diese Spule abhängig ist von der PoIa- 5 der Punkt 14 gibt den Beginn des positiven Sättirität dieser Stromquelle mit veränderlicher Polarität. gungsbereiches an und der Punkt 15 den Beginn des Wenn diese Stromquelle veränderlicher Polarität negativen Sättigungsbereiches.

.Mittel umfaßt, die regelmäßig positive und negativ Angenommen, der Kern ist so magnetisiert, daß

verlaufende Stromimpulse erzeugen, dann ist der sein Arbeitspunkt bei 10 (positive Remanenz) liegt, Stromrluß ül>er die Verstärkerwicklung in gleicher io und der Kern soll veranlaßt werden, den Arbeitsweise geändert, wobei der Kern regelmäßig über punkt von 10 nach 11 in das Gebiet der positiven seine Hysteresisschleife gesteuert wird. Mittel sind Sättigung zu verlegen, dann tritt ein verhältnismäßig vorgesehen, um eine zusätzliche magnetomotorische geringer Wechsel des magnetischen Flusses in einer Kraft auf den Kern auszuüben in Abhängigkeit von auf den Kern gewickelten Spule auf. Ist eine Aus-Eingangsimpulsen. Diese Mittel sind so ausgebildet, 15 gangsimpedanz mit dieser Spule parallel geschaltet, daß sie der Wirkung der Erregungsimpulse einer be- oder ist die Ausgangsimpedanz mittels einer weiteren

Wicklung induktiv mit dieser Spule verbunden, dann ruft diese verhältnismäßig kleine Änderung des Flusses einen relativ kleinen Ausstoß an dieser Aus-,'angsimpedanz hervor. Liegt andererseits der Arbeitspunkt des Kerns anfänglich bei Minusremanenz an der Stelle 10 und wird der Kern dann veranlaßt, den Arbeitspunkt von 12 in das Gebiet der positiven Sättigung zu verlagern —nämlich nach dem Punkt 14—, 25 dann wird eine erheblich große Flußänderung in der Spule auftreten, und ein relativ großer Ausstoß erscheint an der Lastimpedanz, die mit der Spule verbunden ist.

Soll die Wirkungsweise benutzt werden, um einen

stimmten Polarität entgegenwirken, so daß der Kern veranlaßt wird, auf einem gegebenen Arbeitspunkt zu beharren bis zu dem Empfang eines Arbeitsimpulses der anderen Polarität. In der beschriebenen An- 20 Ordnung können in Abwesenheit eines Signaleingangs Ausstöße durch den Verstärker erzeugt werden, oder es kann ein Signaleingang einen solchen Ausstoß unterdrücken, so daß der Verstärker als Komplementbildner arbeitet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 eine idealisierte Hysteresisschleife eines magnetisierbaren Materials, welches vorzugsweise,

aber nicht notwendigerweise für die Kerne der 30 Komplementbildner zu schaffen, dann muß der

magnetisierbare Kern für jeden gewünschten Ausgangsimpuls regelmäßig von dem Arbeitspunkt 12 der negativen Remanenz zu dem Arbeitspunkt 10 der positiven Remanenz über den Punkt 14 hinaus umgesteuert werden. Anschließend muß der Kern dann wieder von dem Arbeitspunkt 10 der positiven Remanenz zu dem Arbeitspunkt 12 der negativen Remanenz über den Arbeitspunkt 15 hinweg gesteuert werden, und zwar zwischen den gewünschten Aus-40 gangsinrpulsen. Um eine komplementbildende Wirkungsweise zu erzielen, ist es ferner erforderlich, daß die Umsteuerung des Kerns von dem Arbeitspunkt 10 zum Arbeitspunkt 12 über den Punkt 15 stattfindet, wenn keine Eingangsimpulse vorliegen, und unter-

magnetischen Verstärker nach der Erfindung verwendet wird,

Fig. 2 einen Stromlauf eines magnetischen Komplementbildners mit drei Spulen,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm,

Fig. 4 einen weiteren Stromlauf für eine andere Ausführungsform des Komplementbildners, welche zwei Spulen verwendet.

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung nur einer einzigen Spule.

Magnetische Verstärker oder Komplementbildner
nach der Erfindung verwenden vorzugsweise, aber
nicht notwendigerweise Kerne aus einem magnetisierbaren Material, das eine praktisch rechteckige
Hysteresisschleife besitzt, wie sie in Fig. 1 dargestellt 45 drückt wird, wenn ein Eingangsimpuls eingespeist ist. Solche Kerne können aus verschiedenen Ma- wird.

terialien hergestellt werden, zu denen die verschie- Komplementbildner, die diesen Bedingungen ent-

denen Typen von Ferriten und verschiedene Arten sprechen, können in den verschiedensten Formen ausvon magnetischen Bändern einschließlich den unter geführt werden. Diese Ausführungsformen können der Bezeichnung Orthonik und der Bezeichnung 50 verschiedene Anordnungen von Spulen verwenden. 4-79 Molypermalloy bekannten Materialien gehören. Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform eines Diese Materialien können den unterschiedlichsten magnetischen Komplementbildners nach der Er-Hitzebehandlungen unterworfen werden, um ver- findung verwendet einen Kern 20 aus magnetisierschiedene gewünschte Eigenschaften zu erzielen. barem Material, welcher vorzugsweise, aber nicht Neben der Möglichkeit der Anwendung der ver- 55 notwendigerweise eine im wesentlichen rechteckige schiedensten Materialien besteht für die Kerne des Hysteresiskurve nach Art, wie sie in Fig. 1 dar-Komplementbildners nach der Erfindung auch die gestellt ist, besitzt. Der Kern 20 trägt eine Steuer-Möglichkeit der Gestaltung in den verschiedenen wicklung 21, eine Signal- oder Eingangswicklung 22 geometrischen Formen einschließlich geschlossener und eine Ausstoßwicklung 23. Das eine Ende der und offener Bauformen. Zum Beispiel können topf- 60 Steuerwicklung 21 ist mit Erde verbunden, und das förmige Kerne, Streifen von Material oder schrauben- andere Ende dieser Wicklung ist an eine Stromquelle förmige Kerne verwendet werden. Die Erfindung ist mit fester Polarität angeschlossen, welche die Spannicht auf eine bestimmte geometrische Form der nungsquelle + V und eine verhältnismäßig hohe Im-Kerne beschränkt noch auf eine bestimmte Ausbildung pedanz Rl umfaßt. Diese Spannungsquelle von fester der Hysteresisschleife des Kerns, und die gegebenen 65 Polarität ist gekuppelt mit dem oberen Ende der Beispiele dienen nur zur Illustration des Wesens der Steuerwicklung 21 durch einen Gleichrichter Dl. Erfindung. Eine weitere Erregungsquelle mit veränderlicher

Die in Fig. 1 dargestellte Hysteresisschleife besitzt Spannung ist mit dem oberen Ende der Steuereinige charakteristische Punkte, nämlich den Punkt wicklung 21 über einen Widerstand R2 und einen 10 ( + Br), welcher einen Punkt positiver Remanenz 70 Gleichrichter D1 verbunden. Die Stromquelle ver-

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äuderlicher Polarität kann einen Impulsgenerator enthalten, der an die Klemme 24 angeschlossen ist und dadurch mit der Kathode des Gleichrichters Dl verbunden ist. Dieser Impulsgenerator liefert Impulse. wie sie in Fig. 3, Linie A, dargestellt sind. Das eine Ende der Signalwicklung 22 ist mit einer Stromquelle positiven Potentials +-E verbunden, und das andere Ende dieser Signalwicklung ist über einen Gleichrichter D 3 mit einer Klemme 25 verbunden, über welche wahlweise Eingangsimpulse der in Fig. 3 C dargestellten Form zugeführt werden. Die Ausgangswicklung 23 ist mit ihrem einen Ende über einen Gleichrichter D4 an eine Klemme 26 angeschlossen, wodurch Ausgangsimpulse wahlweise an der Ausgangsimpedanz RL auftreten. Das andere Ende der Ausstoßwicklung 23 ist mit einer Klemme 27 verbunden, über welche Sperrimpulse zugeführt werden Diese Sperrimpulse verlaufen gemäß der in Fig. 3D dargestellten Weise.

Die Wirkungsweise des Komplementbildners nach Fig. 2 ergibt sich aus dem Zeitdiagramm der Fig. 3. Angenommen, der Kern 20 ist anfänglich so magnetisiert, daß sein Arbeitspunkt auf dem Punkt 12 der negativen Remanenz liegt, dann sperrt ein in den Zeitintervall Tl bis Γ2 an der Anschlußklemme 24 eintreffender, nach der positiven Seite gehender Steuerimpuls den Gleichrichter Dl. Infolgedessen fließt Strom von der Stromquelle konstanter Polarität Λ-V, über die Impedanz Rl, den Gleichrichter D 2 durch die Wicklung 21 nach Erde. Der Stromfluß über die Wicklung 21 während des Zeitabschnittes Tl bis 7*3 übt auf den Kern 20 eine.positive magnetisierende Kraft aus, wodurch der Kern von dem Arbeitspunkt 12 der negativen Remanenz auf seinen Arbeitspunkt 10 der positiven Remanenz über den Arbeitspunkt 14 hinweg umgesteuert wird. Eine verhältnismäßig große Flußänderung wird in dem Kern 20 hierbei hervorgerufen, welche Spannungen in beiden Wicklungen 22 und 23 induziert. Infolge des Gleichrichters D3 kann in der Signalwicklung 22 ein Strom nicht fließen. Da der in dem Zeitintervall Tl bis T2 an der Klemme 27 eintreffende Sperrimpuls jedoch gerade Erdpotential führt, fließt ein Strom über die Ausstoßwicklung 23 und den Gleichrichter Z)4, so daß ein Ausstoßimpuls an dem Anschluß 26 über der Last RL erscheint.

Im Zeitpunkt T2 ist der Kern auf seinem positiven Remanenzpunkt 10 magnetisiert. Trifft jetzt über die Klemme 24 ein Steuerimpuls negativer Polarität während des Zeitintervalls T2 bis T3 ein, dann ist der Gleichrichter Dl durchlässig. Die Spannung der Anode des Gleichrichters wird auf die Spannung des Steuerimpulses gesenkt, und der Gleichrichter D 2 sperrt. Während des Zeitintervalls T2 bis T3 fließt daher über die Wicklung 21 ein Strom von Erde, Wicklung 21, Widerstand R2, Gleichrichter D1 zur Klemme 24. Dieser im Zeitintervall T2 bis T3 in der Wicklung 21 fließende Strom hat die entgegengesetzte Richtung zu dem Stromfluß im Zeitintervall Tl zu T2. Infolgedessen wird der Kern 20 einer negativen magnetischen Kraft unterworfen, welche den Kern umsteuert von dem positiven Remanenzpunkt 10 zu dem Arbeitspunkt 12 der negativen Remanenz über den Arbeitspunkt 15 hinweg. Während dieser Umsteuerung wird wieder eine relativ große Flußänderung in dem Kern Spannungen in den Wicklungen 22 und 23 induzieren. In der Signalwicklung 22 kann ein Strom nicht fließen, weil das eine Ende der Wicklung mit der Spannungsquelle +£ verbunden ist, und auch in der Ausstoßwicklung 23 ist ein Stromfluß während dieses Zeitintervalls durch den Gleichrichter D4 verhindert.

Während des anschließenden Zeitintervalls T3 bis ΤΊ wird der Kern 20 wieder von dem negativen Remanenzpunkt 12 zu dem positiven Remanenzpunkt 10 durch das Auftreten einer nach der positiven Seite gehenden Steuerimpulses an dem Anschluß 24 umgesteuert, welcher den Gleichrichter D1 sperrt und einen Stromfluß über den Gleichrichter D2 und die

ίο Wicklung 21 aus der Stromquelle +V gestattet.

Tritt nun während des Zeitintervalls Ti bis T5 (Fig. 3 C) ein Eingangsimpuls an der Klemme 25 auf, dann fließt ein Strom durch den Gleichrichter D3 und die Signalwicklung 22 zu der Stromquelle positiver Spannung +E. Während dieses gleichen Zeitabschnittes tritt ein nach der negativen Seite gehender Steuerimpuls an der Klemme 24 auf. Hierdurch wird, wie früher bereits beschrieben, ein Stromfluß von Erde über die Wicklung 21, den Widerstand R2, den Gleichrichter D1 veranlaßt, welcher bestrebt ist, den Kern 20 von seinem Arbeitspunkt 10 der positiven Remanenz auf den Arbeitspunkt 12 der negativen Remanenz umzusteuern. Während des Zeitintervalls T 4 bis TS ist der Kern 20 daher zwei magnetomotorischen Kräften unterworfen, die entgegengesetzte Richtung haben. Die Wirkung beider Magnetisierungen auf den Kern 20 ist daher gleich Null. Der nach der negativen Seite verlaufende Sperrimpuls an der Klemme 27 (Fig. 3 D) dient dazu, es sicherzustellen, daß ein Eingangsimpulssignal, welches so lang ist, daß es den Umkehreffekt des Stromflusses in der Wicklung 21 überdauert und daher eine positive Magnetisierungskraft auf den Kern 20 ausübt, keinen Ausstoß auf die Last RL durch Induktion bewirkt.

In den meisten Fällen jedoch wird der Eingangssignalimpuls kleiner sein in seiner Amplitude als die vorhergehenden Impulse, so daß die Sperrimpulsquelk nicht notwendig ist und die Anschlußklemme 27 unmittelbar mit Erde verbunden werden kann.

Infolge der Einwirkung des Signaleingangsimpul ses während des Zeitintervalls T 4 bis T5 bleibt der Kern bei seinem Arbeitspunkt 10 der positiven Remanenz. Der nächste nach der positiven Seite gehende Steuerimpuls, der an der Klemme 24 in dem Zeitintervall T5 bis Tb auftritt, sperrt wieder den Gleichrichter Dl und gestattet einen Stromfluß aus der Stromquelle Λ-V über den Widerstand Rl, den Gleichrichter D2 und die Wicklung 21, welche eine positive magnetisierende Kraft auf den Kern 20 ausübt. Der Kern 20 wird daher von dem Arbeitspunkt 10 der positiven Remanenz in das Gebiet der positiven Sättigung magnetisiert. Hierbei tritt jedoch nur eine verhältnismäßig kleine Änderung des magne tischen Flusses auf, so daß nur ein kleines Ausstoßsignal in der Ausstoßwicklung 23 induziert wird. Hierdurch entsteht, wenn überhaupt, nur ein kleiner Ausstoß an der Klemme 26.

Während des Zeitintervalls T6 bis T7 erscheint an der Klemme 24 wieder ein nach der negativen Seite verlaufender Steuerimpuls, wobei der Gleichrichter Dl durchlässig ist, der Gleichrichter D2 sperrt und ein Strom umgekehrter Richtung über die Wicklung 21 fließt, der den Kern 20 von dem Arbeitspunkt 10 der positiven Remanenz auf den Arbeitspunkt 12 der negativen Remanenz umsteuert. Vergleicht man den Kurvenverlauf der Fig. 3 B und 3 C, dann ist es ersichtlich, daß die in Fig. 2 dargestellte Anordnung regelmäßig Ausstoßimpulse erzeugt in Übereinstimmung mit dem Anlegen eines nach der positiven Seite verlaufenden Steuerimpulses an die Klemme 24 und

daß sie keinen Ausstoßimpuls in den Zeitintervallen erzeugt, die unmittelbar auf die Anlegung eines Eingangsimpulses an die Klemme 25 folgen. Die Einrichtung arbeitet also als Komplementbildner.

Die in Fig. 2 gezeigte Verwendung von drei einzelnen Wicklungen auf dem magnetisierbaren Kern ist nicht zwingend. Fig. 4 zeigt eine weitere Ausbildung eines magnetischen Verstärkers, der als Komplementbildner verwendet werden kann und der nur zwei solcher Wicklungen benutzt. Der Kern 30 ist wieder vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, aus Material gebildet, das eine praktisch rechteckige Hysteresisschleife nach Art der Fig. 1 besitzt. Der Kern 30 trägt eine Steuerwicklung 31 und eine Signaleingangswicklung 32. Eine Stromquelle konstanter Polarität ist vorgesehen mit der Bezeichnung -\-V, R3, und diese Stromquelle ist gekuppelt mit der Steuerwicklung 31 durch den Gleichrichter D6. Zusätzlich liegt eine Stromquelle veränderlicher Polarität an der Klemme 34, die mit dem einen Ende der Wicklung 31 über den Widerstand Ri und den Gleichrichter D5 gekuppelt ist. Die Eingangsimpulse werden der Klemme 35 zugeführt und verlaufen von dort über einen Gleichrichter D 7 zn der Signalwicklung 32.

Insoweit stimmt die Anordnung der Fig. 4 mit der der Fig. 2 überein. Die einzelnen Teile der Schaltungen arbeiten in derselben Weise zusammen, wie dies beschrieben ist für den Fall, daß Steuerimpulse nach Art der Fig. 3 A an die Klemme 34 angelegt werden. Die Ausstoßwicklung, die in der Anordnung der Fig. 2 verwendet wird, ist jedoch in der Anordnung der Fig. 4 vermieden. Die Lastimpedanz RL ist unmittelbar an ein Ende der Steuerwicklung 31 über einen Gleichrichter D 8 angeschlossen. Hierdurch treten Ausstoßsignale an dem Anschluß 36 in der Weise auf, wie dies in den Fig. 3 A bis 3 C gezeigt ist. Angenommen, der Kern 30 ist anfänglich auf den Arbeitspunkt 12 der negativen Remanenz magnetisiert, und ein nacih der positiven Seite verlaufender Steuerimpuls wird an die Klemme 34 angelegt. Dieser verursacht den Gleichrichter D 5 zur Sperrung, so daß ein Strom aus der Stromquelle +V, RS über den Gleichrichter D6 durch die Wicklung 31 nach Erde fließt. Da eine verhältnismäßig große Flußänderung hierlxM in dem Kern 30 hervorgerufen wird, ist das Potential, das in der Wicklung 31 induziert wird, verhältnismäßig hoch, und dieses Potential erscheint ül>er der Lastimpedanz RL. Wird ein nach der negativen Seite verlaufender Steuerimpuls an die Klemme 34 angelegt, dann ist der Gleichrichter D 5 durchlässig, der Gleichrichter D 6 sperrt, und ein Strom umgekehrter Richtung fließt über die Wicklung 31 und durch den Widerstand R4, den Gleichrichter D5 welcher den Kern 30 zu dem Punkt -Br der negativen Remanenz ummagnetisiert. Ein Eingangsimpuls an der Klemme 35 veranlaßt, daß ein Stromfluß durch die Wicklung 32, der die magnetisierende Kraft durch diesen Stromfluß durch die Wicklung 31 aufhebt, fließt, so daß der nächste anschließende, nach der positiven Seite gehende Steuerimpuls nur noch eine kleine Spannung in der Wicklung 31 und an der La-1 RL induziert. Die Anordnung arbeitet somit als Ko lplementbiJdner, d. h., sie erzeugt Ausgangsimj. ilse an der Klemme 36 in Abwesenheit von Eingan^simpulsen an der Klemme 35.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt. Der Komplementbildner der Fig. 5 hat einen Kern aus magnetisierbarem Material 40, der nur die einzige Wicklung 41 trägt. Eine Stromquelle, welche positiv und negativ verlaufende Steuerimpulse nach Art der in Fig. 3 A gezeigten erzeugt, wird an die Klemme 44 angeschlossen. Diese Stromquelle wird wahlweise mit den oberen Enden der Wicklung 44 über den Widerstand R6 und dem Gleichrichter D9 gekuppelt. Zusätzlich ist eine Stromquelle + V, R 5 konstanter Polarität vorgesehen, welche mit dem oberen Ende der Wicklung 41 über den Gleichrichter D10 verbunden ist.

Ausgangsimpulse erscheinen wahlweise über den

ίο Gleichrichter D12 und die Lastimpedanz RL an einem Ausstoßanschluß 46 in einer Weise, wie sie auch bereits anläßlich Fig. 4 beschrieben ist. Die in der Anordnung der Fig. 2 und 4 verwendete Signal- oder Eingangswicklung ist vermieden. Die an der Klemme 45 auftretenden Eingangsimpulse werden über eine Kapazität C an einen Gleichrichter D11 geführt und hierüber mit dem oberen Ende der Wicklung 41 verbunden. Der Gleichrichter D11 erhält über einen Abzweigstromkreis Vorspannung. Dieser Abzweigstromkreis besteht aus dem Gleichrichter D13 und dem Widerstand R7, die an die Pole — E und — V zweier Stromquellen angeschlossen sind. Diese Vorspannung veranlaßt, daß der Gleichrichter D11 sperrt, solange kein Eingangsimpuls vorliegt.

Die in Fig. 5 dargestellte Anordnung arbeitet grundsätzlich wie die Anordnungen der Fig. 2 und 4 mit der Ausnahme, daß die Unterdrückung der Rückstellmagnetisierung unter dem Einfluß eines Eingangsimpulses nicht durch Erzeugung einer Gegenmagneti- sierung auf den Kern, sondern durch Erzeugung eines Potentials an dem oberen Ende der Wicklung 41 über den Gleichrichter D11 erzielt wird. Dieses Potential ist gleich groß, jedoch entgegengerichtet zu dem Potential, das durch den Steuerimpuls hervorgerufen wird.

Bei Abwesenheit eines Eingangsimpulses veranlassen die abwechselnd nach der positiven und nach der negativen Seite gehenden Steuerimpulse an der Klemme 44 Stromflüsse über den Geichrichter D10 und die Wicklung 41 nach Erde bzw. von Erde über die Wicklung 41, den Widerstand R 6 und den Gleichrichter D 9 in gleicher Weise, wie dies bei den anderen Anordnungen beschrieben ist, so daß der Kern regelmäßig entlang seiner Hysteresisschleife umgesteuert wird und hierbei große Ausgangsimpulse an der Klemme 46 hervorruft. Liegt ein Eingangsimpuls an der Klemme 45 in zeitlicher Übereinstimmung mit einem nach der negativen Seite verlaufenden Steuerimpuls, dann wird dieser Eingangsimpuls ül>er die Kapazität C und den Gleichrichter DIl an das obere Ende der Wicklung 41 übertragen. Die Amplitude des Impulses, welche auf diese Weise über Gleichrichter DIl an dem oberen Ende der Wicklung 41 auftritt, ist ausreichend groß, um das obere Ende der Wicklung auf Erdpotential zu halten, und da das andere Ende der Wicklung 41 ebenfalls an Erdpotential liegt, fließt kein Strom über die Wicklung 41. Bei Anlegung eines Eingangsimpulses an die Klemme 45 bleibt somit der Kern 40 an seinem Arbeitspunkt 10 der positiven Remanenz und wird unter dem Einfluß des nächsten nach der positiven Seite verlaufenden Steuerimpulses in das Gebiet der positiven Sättigung zum Arbeitspunkt 11 magnetisiert.

Auch die in Fig. 5 dargestellte Anordnung erzeugt somit Ausstoßimpulse bei Abwesenheit von Eingaugsimpulsen und unterbindet Ausstoßimpulse unmittelbar anschließend an das Auftreten eines Eingangsimpulses. Die Anordnung arbeitet somit als Komplementbildner. Die Kapazität C und der Abzweigstromkreis D13, R 7 sind vorgesehen, um es zu ermöglichen, daß Eingangs-

impulse verwendet werden, die gemäß der Darstellung in Fig. 3 C von Erdpotential ausgehen. Werden Eingangsimpulse oder Signalimpulse anderer Ausbildung angewendet, z. B. Eingangsimpulse, die sich über eine Grundspannung von — E erheben, dann kann die Kapazität C und der Abzweigstromkreis D13 und Widerstand R 7 weggelassen werden, so daß die Anordnung vereinfacht wird.

Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Abwandlungen dieser Ausführungsbeispie.le können vorgesehen werden.

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Komplementsignale bildender magnetischer Verstärker mit einem Kern aus magnetisierbarem Material und mindestens einer Wicklung auf diesem Kern, dadurch gekennzeichnet, daß Geichrichter (.D1, D 5, D 9) eine regelmäßig nach der positiven und nach der negativen Seite verlaufende Steuerimpulse liefernde Stromquelle an die Spule (21,31,41) anschalten, an welche noch eine Stromquelle (+V) konstanter Polarität derart angeschaltet ist, daß, wenn die Steuerimpulse die eine Polarität aufweisen, der Gleichrichter trennt und Strom aus der anderen Stromquelle über die Spule in der einen Richtung Hießt, während, sobald die Steuerimpulse die andere Polarität aufweisen, der Gleichrichter durchschauet und Strom über die Spule und den Gleichrichter in einer zweiten Riehtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, fließt, und daß Mittel (D 3, Z) 7) vorgesehen sind, welche wahlweise eine magnetisierende Kraft auf den Kern (20, 30) in einer Richtung ausüben, die entgegengesetzt der magnet is ie renden Kraft ist, die durch den Stromfluß der zweiten Richtung hervorgerufen wird.

2. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignalimpulse einer zweiten Wicklung (22,32) des Kerns (20, 30) zugeführt sind.

3. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignalimpulse über Gleichrichter (D 3, D 7) der Wicklung (32, 32) zugeführt sind.

4. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausstoßwicklung (23) auf den Kern (20) vorgesehen ist, die induktiv mit der Steuerwicklung (21) gekuppelt ist und an die die Last (RL) angeschlossen ist.

5. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Last (RL) mit der Steuerwicklung (31, 41) verbunden ist.

6. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Last (RL) parallel zu der Steuerwicklung (31, 41) geschaltet ist.

7. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende der Steuerwicklung (21, 31, 41) mit Erdpotential derart verbunden ist, daß die Richtung des Stromflusses durch die Steuerwicklung (21, 31, 41) sich mit dem Wechsel der Polarität der Steuerimpulse umkehrt.

8. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (20. 6g 30, 40) aus einem magnetisierbaren Material mit einer im wesentlichen rechteckigen Hysteresisschleife gebildet ist.

9. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichrichter (D 2, £>6, DlO) die Stromquelle ( + V) konstanter Polarität mit dem einen Ende der Steuerwicklung (21, 31, 41) und ein weiterer Gleichrichter (D 1) die Stromquelle (24), welche nach der positiven und der negath^en Seite verlaufende Steuerimpulse liefert, mit dem gleichen Ende der Steuerwicklung (21) derart verbindet, daß der erste Gleichrichter (D 2) durchschalten und der zweite Gleichrichter (Dl) sperrt, wenn die Steuerimpulse die eine Polarität haben, und der zweite Gleichrichter (D 1) durchschaltet und der erste Gleichrichter (D 2) sperrt, wenn die Steuerimpulse die andere Polarität aufweisen, derart, daß das Potential an dem einen Ende der Steuerwicklung (21) zwischen zwei vorbestimmten Werten wechselt, deren anderes Ende mit einem Haltepunkt verbunden ist, der an einem zwischen den beiden vorbestimmten Potentialwerten liegenden Potential liegt.

10. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulsquelle (24) über eine Reihenschaltung einer Impedanz (R2) und eines Gleichrichters. (.Dl) mit dem einen Ende der Steuerwicklung (21) verbunden ist, wobei die Impedanz (R2) parallel zu dem Gleichrichter (D2) liegt, welcher die Stromquelle konstanter Spannung (+V) an die Wicklung (21) anschließt, deren zweites Ende mit Erde verbunden ist.

11. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gleichrichter (D 1, D2) in bezug auf das eine Ende der Steuerwicklung (21) gegensinnig gepolt sind.

12. Magnetischer Verstärker mit einem Kern aus magnetisierbarem Material, der eine einzige Wicklung trägt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stromquelle (+V) konstanter Polarität durch einen Gleichrichter (D 2) mit dem einen Ende der Wicklung (21) und eine Stromquelle (24) wechselnder Polarität über einen zweiten Gleichrichter (Dl) mit dem ersten Gleichrichter (D 2) und dem gleichen· Ende der Wicklung (21) derart verbunden ist, daß die Wechsel in. der Polarität der zweiten Stromquelle (24) Veränderungen in der Leitfähigkeit der beiden Gleichrichter (Dl, D2) hervorrufen, die in bezug auf das eine Ende der Wicklung (21) entgegengesetzt gepolt sind, derart, daß immer nur ein Gleichrichter bei einer gegeben nen Polarität der Stromquelle stromdurchlässig ist und daß das andere Ende der Wicklung (21) an Erdpotential liegt.

13. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß einer zweiten Wicklung (22) wahlweise Eingangssignale zugeführt werden und daß eine Lastimpedanz (RL) an eine dritte Wicklung (23) des Kerns angeschlossen ist.

14. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lastimpedanz (RL) mit einer Steuerwicklung (31) verbunden ist und daß an eine zweite Wicklung des Kerns wahlweise Signalimpulse angelegt werden.

15. Magnetischer Verstärker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastimpedanz (RL) der Steuerwicklung (41) wahlweise parallel geschaltet ist und daß dieser Steuerwicklung wahlweise Signalimpulse zugeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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