DE1038111B - Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsfolgen mit einstellbaren Impulslaengen und -abstaenden - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Insbesondere für die Überprüfung von impulsgesteuerten Anlagen, wie z. B. Fernwirkanlagen od. dgl., ist es erwünscht, eine Möglichkeit zu haben, in einfacher Weise Impulsfolgen zu erzeugen, deren einzelne Impulse einen möglichst wählbaren und vorher festlegbaren zeitlichen Abstand besitzen müssen und auch in ihrer Breite einstellbar sein sollen. Zur Prüfung eines Impulsempfängers ist es z. B. notwendig, mit einem Impulsgeber eine Anzahl von vorher festgelegten Impulsen abzugeben, um festzustellen, wie muß der Impuls oder eine Impulskette beschaffen sein, um ein sicheres Funktionieren des Empfangsgerätes zu gewährleisten. Vor allem bei einer Fernwahl ist die Impulsform wichtig, da eine hier überdies viel leichter auftretende Verstümmelung von Auslöseimpulsen unangenehme Folgen und Nachteile mit sich bringt.

Ein derartiger Impulsgenerator kann auch mit Vorteil als Geber für vorher einstellbare Mutterimpulse an elektrischen Uhren verwendet werden, wenn diese auf andere Zeitimpulsfolgen umstellbar sein sollen.

Die neue Schaltungsanordnung nach der Erfindung erfüllt alle diese Voraussetzungen in vorteilhafter Weise dadurch, daß mittels eines Impulse für ein Zählwerk liefernden Schwingungsgenerators und mittels dieses voreinstellbaren Zählwerks, das durch Abgabeimpulse eine bistabile Kippstufe steuert, eine definierte Folge von Impulsen einstellbarer Breite und festlegbaren zeitlichen Abstands erzeugt wird, die von der bistabilen Kippstufe abgenommen wird, und daß die Impulsfolge gleichzeitig zur Ein-Aus-Steuerung des Schwingungsgenerators mit Hilfe einer weiteren Zählstufe und eines Torimpulskreises dient, mit denen der zeitliche Abstand der erzeugten Impulse festgelegt wird.

Als besonderer Vorzug des neuen Impulsgenerators sei noch erwähnt, daß er in einfachster Weise fernbedienbar ausgebildet werden kann und somit Kontrollmessungen praktisch von einem einzigen Bedienenden selbst über längere Streckenabschnitte durchgeführt werden können.

Der Impulsgenerator gemäß der Erfindung kann auch als leicht veränderbarer Taktgeber, beispielsweise für industrielle Fernsehzwecke, Verwendung finden.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel dar. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild,

Fig. 2 ein ausführlicheres Schaltbild insbesondere der Voreinstelleinrichtung,

Fig. 3 ein Impulsfolgeschema,

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel im Blockschema und

Schaltungsanordnung zur Erzeugung

von Impulsfolgen mit einstellbaren

Impulslängen und -abständen

Anmelder:

Philips Patentverwaltung G.m.b.H.,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Petar Palic, Hamburg-Lokstedt,
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 5 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4.

Nach Fig. 1 bedeutet 1 einen Schwingungsgenerator, vorzugsweise einen Quarzgenerator, der durch die Wahl seiner Frequenz die Genauigkeit der abgegebenen Impulse bedingt. 2 ist eine als Torkreis für den Schwingungsgenerator 1 dienende bistabile Kippschaltung, die durch einen bei 3 ausgelösten Startimpuls von der einen in die andere stabile Lage überführbar ist. Dadurch wird einmal der Schwingungsgenerator 1 freigegeben, so daß er definierte Zählimpulse an ein Zählwerk 4 geben kann, das beispielsweise aus elektronischen Dekadenzählröhren 5 bis 7 gebildet werden kann. Zum anderen wird eine Ausgangskippstufe 8 umgesteuert, die hinter dem Zählwerk 4 liegt. Die Anzahl der vom Schwingungsgenerator 1 abgegebenen Impulse bestimmt die Breite der von der Ausgangskippstufe 8 gelieferten Ausgangsimpulse einer gewünschten Impulsfolge, wenn die Breite des einzelnen abgegebenen Impulses durch eine Zählervorwahl bei 9 eingestellt worden ist. Das erfolgt dadurch, daß die Anzahl der von den Schwingungen des Generators 1 abgeleiteten Zählimpulse, die als Zeiteinheit gelten, voreingestellt wird. Der letzte Zählimpuls der vorgewählten Anzahl gibt dann einen Steuerimpuls über Leitung 10 an die Ausgangskippstufe 8, so daß diese von der vorher durch den Startimpuls umgesteuerten Lage wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückspringt und "dadurch einen Ausgangsimpuls formt, der über eine Kathodenstufe 11 auf die zu untersuchende Leitung oder elektrische Anlage gegeben werden kann.

Nach Erreichen eines konstanten Endzählwerts des Zählwerks 4 steuert z. B. der hierbei auftretende Rückschlagimpuls der letzten Zählröhre 7 die Ausgangskippstufe 8 wieder um, so daß jetzt die Vorder-

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flanke des zweiten Ausgangsimpulses entsteht, dessen Rückflanke, wie oben beschrieben, wiederum durch den letzten Zählimpuls vom voreingestellten Zählwerk gesteuert wird. Damit wird am Ausgang der Ausgangskippstufe 8 eine Folge von Ausgangsimpulsen konstanten Abstands und vorbestimmter Breite erhalten. Die Anzahl der Ausgangsimpulse kann durch eine weitere, ebenfalls voreinstellbare Zählstufe 12' festgelegt werden, die die Rückflanken der Ausgangsimpulse zählt und bei einer gewünschten Zahl die Torkreiskippspannungsstufe 2 umsteuert und somit eine Zählimpulsabgabe des Schwingungsgenerators 1 unterbricht. Durch einen Startimpuls kann der vorbestimmte Ausgangsimpulszyklus jederzeit wiederholt werden. An Hand der Fig. 2 sei noch näher auf die Vorwahl für die Ausgangsimpulsbreite eingegangen. Die an sich bekannte Schaltung der Kippspannungsstufen und des Schwingungsgenerators 1 braucht nicht weiter behandelt zu werden. Sie werden daher als Blockschemateile beibehalten. Zur Vorwahl der Zählimpulse ist jeder Zählröhre 5, 6, 7 ein Einstellaggregat 12, 13, 14 zugeordnet, denen an dem Steuergitter 15 des Systems 16 die Ausgangsspannung der Zählröhre und an dem Steuergitter 17 des Systems 18 eine in Stufen einstellbare Gleichspannung zugeführt ist. Infolge der über eine Diode 19 gekoppelten Kathoden 21 und 22 springt das jeweilige Einstellaggregat um, sobald die beiden Spannungen an den Gittern 15 und 17 gleich sind, während die Ausgangsspannung an der Zählröhre unbeeinflußt nach jedem Zählimpuls um eine Stufe absinkt, bis die Rückstellung auf Null durch die Kippstufe 23 erfolgt. Wenn z. B. eine Zahl vorgewählt werden soll, dann wird beim Einstellaggregat 12 am Gitter 17 mittels des Spannungsteilers 12' eine den Einem entsprechende Gleichspannung eingestellt. Sobald diese Gleichspannung mit der wegen der Zählröhre 5 stufenartig abnehmenden Spannung am Gitter 15 gleich ist, wird ein Spannungsimpuls abgegeben, der an das Einstellaggregat 13 gelangt, hier aber erst wirksam wird, wenn die am Spannungsteiler 13' eingestellte, der Zehnereinheit der vorgewählten Zahl entsprechende Gleichspannung durch die treppenartige Zählspannung der abnehmenden Zählröhre 6 erreicht ist. Der am Einstellaggregat 13 entstehende Spannungsimpuls geht an Einstellaggregat 14 und gelangt an Röhre 26, wenn die am Spannungsteiler 14' eingestellte, der Hundertereinheit der vorgewählten Zahl entsprechenden Gleichspannung von der treppenartig abnehmenden Spannung der Zählröhre 7 erreicht ist.

Nach Erreichen des letzten vorgewählten Zählimpulses, d. h. der am Gitter 17 voreingestellten Spannung, kann z. B. ein aus der Spannungssumme aller Einstellaggregate abgeleiteter Steuerimpuls erzeugt werden, der die Ausgangskippstufe 8 zurücksteuert. Das Zählwerk 4 zählt jedoch weiter, bis der den konstanten Abstand der Ausgangsimpulse bestimmende Endwert erreicht ist und alle Zählröhren wieder auf Null gestellt sind, so daß der Vorgang von neuem beginnen kann.

Vom letzten Einstellaggregat 14 kann der vom letzten vorgewählten Zähler herrührende Kippspannungsstoß über Kondensator 24 und Diode 25 auch einem elektronischen Schalter 26 zugeführt werden, der alle Zählröhren 5, 6, 7 durch einen Spannungswert über Leitung 27 wieder auf Null zurückstellt.

Es ist jedoch nicht nur möglich, innerhalb einer Folge von Impulsen konstanten Abstands die Breite der Impulse allein zu wählen, sondern durch Parallelschaltung und Verkopplung von Zählwerken können Impulsbreite und -abstand innerhalb einer Folge beliebig vorher eingestellt werden, beispielsweise wie es in Fig. 3 angedeutet ist. Hierzu können nach Fig. 4 beispielsweise ein Oszillator 28 und ein Zählwerk 29 mit einer Voreinstellungseinheit 30 für die Impulsbreite α und ein weiterer Oszillator 31 mit Zählwerk 32 und Voreinstellungseinheit 33 für die Impulslücke b vorgesehen sein und die Zählwerke derart miteinander verkoppelt werden, daß nach jeder einzelnen in einer fortlaufenden Reihe eingestellten Vorwahl ein Abgabeimpuls für den Ausgangsimpulsformer geliefert wird, der diesen im Wechselspiel umkippen läßt. Zu diesem Zweck werden die Torimpulskreise 34 und 35 von den Voreinstellungseinheiten 30 und 33 derart gesteuert, daß nach dem jeweils letzten voreingestellten Zählimpuls der eine Impulstorkreis geschlossen und der andere geöffnet wird. Gleichzeitig wird die Ausgangskippstufe 8 durch die Voreinstellungseinheit 30 von einem Spannungszustand in den anderen überführt, wobei sie einen Öffnungsimpuls für den Torimpulskreis 35 abgibt, so daß jetzt das Zählwerk 32 in Tätigkeit tritt, das nach Erreichen des bei ihm voreingestellten letzten Zählers die Ausgangskippstufe 8 wiederum umsteuert. Die Voreinstellungseinheit 33 liefert dabei den Öffnungsimpuls für den Torimpulskreis 34. Das Spiel beginnt von neuem.

Hinter dem Zählwerk 32 kann ferner noch eine Kippstufe 36 und ein weiteres voreinstellbares Zählwerk 37 vorgesehen sein, durch das eine Steuerung der Voreinstellungseinheit 33 in dem Sinne vornehmbar ist, daß sich z. B. die Impulsabstände der Ausgangskippstufe 8 schrittweise nach Wahl selbsttätig verschieben.

Statt zweier getrennter Oszillatoren kann nach Fig. 5 auch nur ein Oszillator 38 und ein Zählwerk 39 vorgesehen werden, mit denen die beiden Voreirastellungseinheiten 40 und 41 zusammenarbeiten. Die Torimpulskreise 42 und 43 liegen in diesem Fall hinter den Voreinstellungseinheiten vor der Ausgangskippstufe 8, von der bei jedem Übergang der Spannungszustände ein Rückstellimpuls für das Zählwerk 39 geliefert wird, während immer der Torimpulskreis 42 auf- und der Torimpulskreis 43 zugesteuert werden oder umgekehrt, und zwar in Abhängigkeit von dem letzten Zähler der Voreinstellung. Durch die eine Voreinstellung kann die Breite des Impulses und durch die andere die Lücke zwischen den Impulsen vorgewählt werden. Durch Verwendung von mehreren Zählwerken kann demnach eine beliebige Impulsfolge in beliebigem Wiederholungszyklus erzeugt werden, zu deren vorheriger Festlegung praktisch nur Tasten gedrückt oder Serienschalter eingestellt zu werden brauchen.

Auf diese Art ist es z. B. verhältnismäßig einfach, einen Taktgeber für industrielle Fernsehzwecke herzustellen, der nach Wahl verschiedene Normen abgeben kann.

Der gesamte Impulsgenerator einschließlich der notwendigen Stromversorgung kann in einem tragbaren Koffer untergebracht und als Netzanschlußgerät ausgeführt werden, gegebenenfalls aber auch mit netzunabhängiger Stromversorgung versehen sein. In diesem Falle würde die Verwendung von Transistoren für die Multivibratoren und Generatoren einen weiteren Vorteil bedeuten.

Zum Festlegen der Anzahl der Ausgangsimpulse einer Impulsfolge kann noch ein weiteres Zählwerk vorgesehen sein, das aus einer einzigen Zählröhre bestehen kann, falls höchstens zehn Impulse in einer Folge benötigt werden. Auch dieses kann voranstell-

bar ausgeführt sein, um je nach Bedarf nur eine bestimmte Anzahl der Ausgangsimpulse zur Verfügung zu haben.

Sowohl die Auslösung des Startimpulses für den neuen Impulsgenerator als auch die Einstellung der einzelnen Vorwahlen kann im Fernbedienungswege erfolgen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Impulsfolgen mit einstellbaren Impulslängen und -abständen, insbesondere für Funktionsüberprüfungen für Fernwirkanlagen oder Mutterimpulsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Impulse für ein Zählwerk (4) liefernden Schwingungsgenerators (1) und mittels dieses voreinstellbaren Zählwerks, das durch Abgabeimpulse eine bistabile Kippstufe (8) steuert, eine definierte Folge von Impulsen einstellbarer Breite und festlegbaren zeitlichen Abstands erzeugt wird, die von der bistabilen Kippstufe (8) abgenommen wird und daß die Impulsfolge gleichzeitig zur Ein-Aussteuerung des Schwingungsgenerators mit Hilfe einer weiteren Zählstufe (12') und eines Torimpulskreises (2) dient, mit denen der zeitliche Abstand der erzeugten Impulse festgelegt wird.

2. Impulserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei bistabile, parallel anlaufende Kippstufen vorgesehen sind, von denen die eine (8) als Ausgangsimpulsformer zur Herstellung der von einem elektronischen Zählwerk gesteuerten Impulse einstellbarer Breite und die andere (2) als von dem Ausgangsimpulsformer gesteuerter Torimpulskreis für einen Schwingungserzeuger (1), beispielsweise Quarzgenerator, dient.

3. Impulserzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß elektronische Zählwerke (4) mit direkt einstellbarer Zählervorwahl vorgesehen sind und bei Erreichen einer vorher gewählten Impulszahl der Schwingungen des Schwingungsgenerators (1), z.B. eines Quarzgenerators, ein Impuls für das Umkippen der impulsformenden Ausgangskippstufe (8) abgegeben worden ist und bei Erreichen einer festgelegten, z. B. einen konstanten zeitlichen Abstand bestimmenden Zählerzahl ein Zurückkippen der Ausgangskippstufe (8) stattfindet, wobei ein Zählwerk für die Breite der erzeugten Impulse und ein Zählwerk für die Einstellung der Impulsfolge vorgesehen ist.

4. Impulserzeuger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die den Torimpulskreis für den Schwingungsgenerator bildende Kippstufe (2) durch den Fortschaltimpuls für die höhere Zähldekade bzw. durch einen von einer Zählervorwahl abgeleiteten Impuls eines weiteren Zählwerks (12) steuerbar ist, das die vorher festlegbare Impulsanzahl der definierten Impulsfolge bestimmt.

5. Impulserzeuger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Oszillatoren (28, 31) mit je einem abwechselnd gesteuerten Torimpulskreis (34, 35) und je einem Zählwerk (29, 32) mit Zählervorwahl (30, 33) vorgesehen sind, die die Ausgangsimpulsstufe (8) steuern, die ihrerseits einen Torimpulskreis (35) in Abhängigkeit von dem diesen zugeordneten Zählwerk steuert, indem die Rückstellimpulse der Zählwerke (29, 32) abwechselnd ansteigende oder abfallende Flanken bei der Ausgangsimpulsstufe (8) erzeugen und von der einen Flankenserie der Steuerimpuls für den einen Torimpulskreis (35) abgeleitet ist.

6. Impulserzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem einen Zählwerk (32) eine Kippstufe (36) mit einem weiteren voreinstellbaren Zählwerk (37) vorgesehen ist, das zur vorher festlegbaren schrittweisen Verschiebung der zuerst eingestellten Impulsabstände bzw. Impulsbreiten dient.

7. Impulserzeuger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oszillator (38) und ein voreinstellbares Zählwerk (39) mit zwei Voreinstellungseinheiten (40, 41) vorgesehen sind und sich hinter jeder Voreinstellungseinheit ein Torimpulskreis (42, 43) befindet, der abwechselnd die Ausgangskippstufe (8) so lange in dem einen oder anderen Spannungszustand hält, bis der letzte jeweils vorgewählte Zähler erreicht ist, wobei die Ausgangskippstufe (8) beim Übergang der Spannungszustände jeweils einen Rückstellimpuls für das Zählwerk (39) liefert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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