DE1040594B - Elektronische Impulszaehlvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegend beschriebene Erfindung bezieht sich auf elektrische Impulszähl vor richtungen.

Diese können z. B. ähnlich aufgebaut sein, wie sie in der britischen Patentschrift 654 909 beschrieben sind, wo ein einzelner halbleitender Kristall mit einer Mehrzahl von Punktkontaktelektroden versehen ist, die in einer Reihe oder im Kreis angeordnet sind und eine Anzahl von getrennten Spitzengleichrichtern mit einem einzigen Kristall bilden. Ein jeder derartiger Gleichrichter bildet einen Teil eines Auslösestromkreises für zwei Zustände, und mittels eines Kopplungseffektes zwischen den einzelnen Elektroden längs oder unmittelbar unter der Oberfläche das Kristalls wird jeder Auslösestromkreis durdh den benachbarten zur Auslösung vorbereitet, so daß aufeinanderfolgende Impulse an der Vorrichtung die Auslösestromkreise nacheinander auslösen. Es kann so ein einzelner Ausgangsimpuls vom letzten Auslösestromkreiis erhalten werden, wenn eine bestimmte Anzahl Eingangsimpulse einwirken.

Die Erfindung besteht in der Verwendung von Kristallgleichrichtern mit einem Gebiet negativer Steigung in der Durchgangskennlinie nach Patentanmeldung I 6437 VIII c/21 g in einer an sich bekannten elektrischen Impulszählvorrichtung.

Die verwendeten Gleichrichter bestehen aus einem geeigneten Halbleitermaterial vom N-Typ-Germaniium, mit dessen Oberfläche eine Elektrode in Kontakt steht, welche z. B. aus einem scharf zugespitzten Draht bzw. einer Nadelelektrode oder aus einem dünnen Metallfilm besteht, welcher einen kleinen Raum auf der Oberfläche einnimmt, und bei denen die genannten Elektroden in gleichrichtendem Kontakt mit dem Halbleiter stehen.

Es ergibt sich dadurch eine elektrische ImpuLszählvorrichtung, welche aus einem Körper von halbleitendem Material vom N-Typ besteht, der eine Basiselektrode mit nicht gleichgerichtetem Kontakt von niedrigem Widerstand an der Oberfläche besitzt und eine Mehrzahl von gleichrichtenden Elektroden, die in gleichrichtendem Kontakt mit einem anderen Teil der Oberfläche dieses Körpers stehen, wobei jeder gleichrichtende Kontakt so aufgebaut und elektrisch formiert ist, daß die Durtihgangskennlinie mindestens ein Gebiet mit negativer Steigung enthält und daß jedes Paar von nebeneinandeirliegenden gleichrichtenden Elektroden einen solchen Abstand voneinander hat, daß beim Passieren eines Stromes in Duirchgangs.richtung die Änderung des Stromes in dem einen Kontakt eine Stromänderung in dem anderen Kontakt bewirkt.

Erfinduingsgemäß werden solche Zählvorrichtungen ebenfalls in Zählstromkrei.sen verwendet.

Wieberei ts in der Patentanmel dung 16437 VIIIc/21 g Elektronische Impulszählvorrichtung

Zusatz zur Patentanmeldung 16437 VIIIc/21g
(Auslegesdirift 1 005 193)

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:
Großbritannien vom 12. Oktober 1951

Alec Harley Reeves

und Reginald Benjamin William Cooke, London,
sind als Erfinder genannt worden

a₅ 2

ausgeführt wurde, ist der Gleichrichter so aufgebaut und elektrisch formiert, daß, wenn er eine Vorspannung von einigen Volt in Durchgangsriohtung bzw. in der Richtung niedrigen Widerstandes erhält, ein Gebiet negativen Widerstandes erreicht wird, so daß die Durchgangs-kennlinie, wenn sie beispielsweise auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre dargestellt wird, eine Diskontinuität aufweist, welche einem plötzlichen Wechsel des Stromes entspricht. Das bedeutet, daß infolge¹ negativen Widerstandes der Strom, der durch den Gleichrichter fließt, nicht einen stabilen Wert innerhalb der Lücke annehmen kann, vorausgesetzt, daß die Impedanz der Stromquelle geringer ist als die Neigung des negativen Widerstandes, oder daß die Kennlinie von komplexer Form ist, wie dies in Fig. 3 der Patentanmeldung I 6437 VIIIc/21 g dargestellt und erläutert ist. Wenn also der Gleichrichter eine Vorspannung erhält, daß der Strom ungefähr einer Ecke der Diskontinuität entspricht, kann er auf den Wert, welcher der anderen Ecke der Diskontinuität entspricht, durch Anlegen eines Impulses von geeigneter Polarität und Amplitude umgeschaltet werden.

Der Vorteil der Verwendung eines Gleichrichters von -diesem Typ als Auslösevorrichtung ist der, daß bei der Wirkungsweise im Zustand niedrigen Widerstandes die innere Zeitkanstante, welche mit der Stromänderung verknüpft ist, nur klein ist und daß da-

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her die Vorrichtung bei sehr hoher Geschwindigkeit und durch Impulse von extrem kurzer Dauer (z. B. von 0,01 Mikrosekunden) ausgelöst werden kann.

Durcli Verwendung einer Mehrpunktzählvorrichtung, bestehend aus einer Serie von gleichrichtenden Kontakten, welche auf ein und demselben Kristall oder Halbleiter angeordnet sind und welche in der beschriebenen Weise getrennt aufgebaut und elektroformiert wurden, ist es möglich, Wellenzüge von sehr kurzen Impulsen bei Frequenzen in der Größenordnung von 20 MHz zu zählen. Keine der bekannten Gleichrichteranordnungen ist für solche Geschwindigkeiten geeignet.

Wie vorher ausgeführt wurde, hängt die Arbeitsweise der Zählvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung von einer inneren Kopplung zwischen den benachbarten Elektroden längs oder unterhalb der Oberfläche des Kristalls ab. Die Zählwirkung hängt für sich selbst von der Anordnung der Elektroden ab. so daß für je drei Elektroden der Serie der Kopp lungsgrad zwischen der ersten und der zweiten Elektrode größer ist als der Kopplungsgrad zwischen der ersten und dritten Elektrode. Dadurch ist es möglich, dal?) sie so angeordnet werden können, daß beim Auslösen eines Gleichrichters durch einen Impuls der unmittelbar benachbarte Gleichrichter für die Auslösung vorbereitet wird, aber nicht der übernächste.

Wie in der Patentanmeldung I 6437 VIIIc/21g beschrieben wurde, werden die besten Ergebnisse für jeden Gleichrichter erhalten, wenn man einen Germaniumkristall vom N-Typ verwendet und Nadelelektroden aus Silber, die ungefähr ViO⁰Zo Arsen enthalten. Jeder Gleichrichter wird einer elektrischen Formierung unterworfen, indem man einen starken Strom durch den gleichrichtenden Kontakt in Durchgangsrichtung bzw. in der Richtung niedrigen Widerstandes schickt, wie es in der Hauptpatentanmeldung genauer angeführt ist. Es soll dabei angenommen werden, daß Germanium vom N-Typ verwendet wird, in welchem Falle die Vorspannungen in Durchlaßrichtung durch Anlegen einer Spannung, welche die Nadelelektrode bezüglich der Basiselektrode positiv macht, erfolgt. Es soll jedoch hervorgehoben werden, daß die Erfindung nicht nur auf die Verwendung von Germanium als Halbleiter oder Silber als Nadelelektrode beschränkt ist. Alle anderen Stoffe, die in der Hauptpatentanmeldung erwähnt sind, können dafür verwendet werden, und die Nadelelektrode kann auch durch einen dünnen Metallfilm von geringer Ausdehnung ersetzt werden.

In der folgenden Beschreibung soll jedoch angenommen werden, daß Germanium vom N-Typ verwendet wird und daß alle Gleichrichter so aufgebaut und formiert sind, wie dies in der Patentanmeldung I 6437 VIIIc/21 g angegeben ist.

Gleichrichter, die in der beschriebenen Weise elektrisch formiert werden, weisen eine positive Kopplung zwischen zwei dicht nebeneiander angeordneten Nadelelektroden auf. Das heißt also, daß ein bestimmter Strom an stieg in der einen Nadelelektrode einen geringeren Stromanstieg in der anderen Nadelelektrode verursacht. Wenn also ein Gleichrichter durch einen Impuls in den Zustand hohen Stromes umgeschaltet wurde, wird der benachbarte Gleichrichter (es soll z. B. angenommen werden, daß er sich im Zustand niedrigen Stromes befindet) näher an die kritische Bedienung herangebracht, welche der unteren Ecke der Lücke entspricht, und daß so er derart vorbereitet wurde, daß er bei dem folgenden Impuls ausgelöst wird.

Aus einem Grunde, welcher nicht ganz verständlich ist und sich wahrscheinlich letzten Endes auf die Qualität des verwendeten Germaniums zurückführen läßt, wird die Kopplung zwischen zwei benachbarten Elektroden manchmal negativ, wobei ein Abfall des Stromes im zweiten Gleichrichter durch das Auslösen des ersten Gleichrichters in den Zustand hohen Stromes erzeugt wird. In diesem Falle muß sich der zweite Gleichrichter im Zustand hohen Stromes befinden, bevor er von dem ersten angeregt wird, wenn sich der erste im Zustand niedrigen Stromes befindet, und umgekehrt.

Jedes Paar von benachbarten Nadelelektroden hat einen Abstand von 0,025 bis 0,075 mm voneinander, um eine geeignete Kopplung zu erhalten.

Die Kopplung wird hauptsächlich auf eine Wechselwirkung zwischen den Strömen der beiden Nadelelektroden zurückgeführt, ungefähr in der Weise, wie die Verstärkung bei einer Kristalltriode erzeugt wird. Wie es vorher ausgeführt wurde, kann sie positiv oder negativ sein. Ein zusätzlicher kleiner Spannungseffekt ist ebenfalls vorhanden, welcher immer negativ ist, da der Wechsel der Spannung an einem Kontakt, welcher beim Auslösen auftritt, den Strom durch den anderen Kontakt beeinflußt. Da jedoch der Widerstand von beiden Kontakten nur gering ist, ist der Effekt auch nur gering.

Eine andere Art der Kopplung infolge von Hochfrequenzschwingungen ist ebenfalls möglich. Es wurde gefunden, daß ein Gleichrichter von dem Typ, wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird und der in Durohgangsrichtung eine Vorspannung in Richtung auf das Gebiet negativen Widerstandes erhält, bei Frequenzen bis zu 300 MHz zum Schwingen gebracht werden kann mittels eines geeigneten äußeren Stromkreises. Diese Schwingungen haben normalerweise nur eine Amplitude von einigen Millivolt und können gewöhnlich vernachlässigt werden, ausgenommen wenn sie die Spannung des kritischen Ausläsepunktes der Lücke verschieben. Wenn in einem Gleichrichter ein Stromanstieg auftritt, so kann gleichzeitig eine Verschiebung der kritischen Ausläsespannung des benachbarten Gleichrichters auftreten, welche unabhängig von dem reinen Gleichstromeffekt ist, wie er oben erklärt wurde. Die Verschiebung der Auslösespannung kann entweder positiv oder negativ sein und kann entweder die Gleichstromkopplung vermindern oder verstärken und kann in dersell>en Größenordnung liegen. Es gibt auch einen besonderen Fall, bei welchem die Verschiebung der Auslösespannung und die Gleichstromkopplung sich genau neutralisieren, obwohl jede von beiden verhältnismäßig groß ist.

Als Beispiel für einen durch die Kopplung erzeugten Effekt wurde in einem speziellen Fall gefunden, daß die Auslösung eines Gleichrichters den Anstieg des Stromes bei dem benachbarten Gleichrichter von ungefähr 0,1 Milliampere verursacht, was für eine stabile Zählvorrichtung genügt. Dabei war der benachbarte Gleichrichter so mit einer Vorspannung versehen, daß er gerade unter dem unteren kritischen Strom wert lag.

Bei einem Zählgleichrichter gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Reihe von gleichrichtenden Elektroden auf demselben Kristall muß man darauf achten, daß bei Anlegen eines Wellenzuges von Impulsen nur immer jeweils ein Gleichrichter ausgelöst wird. Für diesen Zweck muß die Kopplungsverzögerung (das ist das Zeitintervall zwischen dem Auslösen eines Gleichrichters und dem im benachbarten Gleichrichter dabei

erzeugten Strom wechsel) größer sein als die Dauer der Auslöseimpulse. Durch Messungen wurde festgestellt, daß bei einer Entfernung der Nadelelektrode!! von ungefähr 0,05 mm eine Kopplungsverzögerung in der Größenordnung von 0,05 Mikrosekunden ergibt, welche gerade für eine Zählgeschwindigkeit von 20 MHz geeignet ist, wobei die Eingangsimpulse eine Dauer von 0.03 Mikrosekunden oder weniger haben.

Es sollen nun zwei Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen im Hinblick auf die Zeichnungen beschrieben werden.

Fig. 1 bzw. 2 zeigen Schaltungen dieser Ausführungen.

In Fig. 1 ist eine Anordnung dargestellt, welche für den Fall geeignet ist, daß die Kopplung zwischen den benachbarten Elektroden positiv ist, während in

Fig. 2 eine geeignete Anordnung für negative Kopplung dargestellt ist.

In Fig. 1 ist eine Zählvorrichtung mit zehn Punktkontakten dargestellt, welche aus einem Streifen oder Körper 1 von N-Typ-German-ium besteht, dessen obere Fläche in Kontakt mit den Nadelelektroden steht, welche in gleichem Abstand von 0,025 bis 0,075 mm stehen und zehn gleichrichtende Kontakte bilden. Diese zehn Elektroden werden, im allgemeinen in einer Linie angeordnet, dies ist aber nicht unbedingt erforderlich. Es soll angenommen werden, daß eine Elektroformierungsbehandlung gemäß der Patentanmeldung I 6437 VIIIc/21g bei jedem Kontakt ausgeführt wurde und daß die Nadelelektroden vorzugsweise aus Silber mit 0,1% Arsen bestehen.

An der unteren Fläche des Streifens 1 ist ein Metalls t reifen 14 befestigt, der die Basiselektrode bildet, welche allen Gleichrichtern gemeinsam ist und welche in nichtgleiehrichtendem Kontakt niedrigen Widerstandes mit dem Germanium steht.

Die Elektrode 14 ist an Erde über eine kleine Hochfrequenzdrosselspule 2 angeschlossen, welche mit einem Kondensator 3 (welcher teilweise oder ganz durch die Eigenkapazität der Spule oder des Stromkreises ersetzt werden kann) auf eine Frequenz zwisohen ungefähr 60 und 150 MHz abgestimmt ist. Der abgestimmte Schwingkreis 2, 3 wird verwendet zum Auslösen der verschiedenen Gleichrichter in die «Ein-« +5 oder »Aus«-Stelilung in Abhängigkeit von den ankommenden Impulsen, wie es im einzelnen in der Patentanmeldung 16437 VIIIc/21 g dargelegt wurde.

Die acht neutralen Elektroden 4 sind zu einer Gruppe zusammengeschaltet und an den positiven Pol einer Stromquelle 5 angeschlossen, welche eine Spannung von 1 bis 5 V hat und deren negativer Pol geerdet ist. Die Eingangselektrode 6 ist an die Stromquelle 5 über den Widerstand 7 (im allgemeinen von einigen hundert Ohm) angeschlossen und an den positiven Pci einer zweiten Stromquelle 8 (normalerweise von einem Bruchteil eines Volts). Die Elektrode 6 ist an einem Ende der Gruppe 4 angeordnet, wie dies dargestellt ist. Die Ausgangselektrode 9 ist an dem anderen Ende der Gruppe angeordnet und an die Stromquelle 5 über den Widerstand 10 (normalerweise von einigen hundert bis einigen tausend Ohm) angeschlossen, dem der Kondensator 11 (im allgemeinen von ungefähr 5OpF) parallel geschaltet ist, und an eine getrennte Stromquelle 12 (im allgemeinen von 10 bis 30 V). Der abgestimmte Schwingkreis, welcher von der Spule 2 und dem Kondensator 3 gebildet wird, soll gedämpft sein, so daß eine geeignete Amplitude des durch Stoßerregung erhaltenen Wellenzuges in dem Schwingkreis nicht langer als ungefähr ¹ZoO Mikrosekunden aufrechterhalten wird, welches ungefähr das geringste Zeitintervall für jeden Gleichrichter ist, um nach der Auslösung wieder umgeschaltet zu werden, oder umgekehrt. Auf diese Weise hat man die Sicherheit, daß jede dieser gedämpften Wellenzüge jeden Gleichrichter auslöst oder wieder zurückschaltet, aber nicht beides zugleich tut. Wenn der Stromkreiswiderstand, welcher parallel zur Spule2 liegt, zu groß ist, um eine gewünschte Dämpfung hervorzurufen, kann noch elin zusätzlicher Widerstand (nicht dargestellt) zur Überbrückung der Spule 2 eingeschaltet werden.

Die Gleichrichter, welche den neun Elektroden 6 und 4 entsprechen, werden elektrisch so formiert, daß sie ungefähr gleiche Kennlinien mit ziemlich kleinen Stromdifferenzen (z. B. 3 Milliampere) zwischen den beiden stabilen Zuständen (bei konstanter Spannung) haben. Die Elektrode 9 wird formiert für eine Stromdifferenz zwischen den beiden stabilen Zuständen (bei konstanter Spannung), die meistens mehr als zehnmal so groß ist als die der anderen Gleichrichter, z. B. 50 Milliampere. Es soll angenommen werden, daß die innere Kopplung zwischen den benachbarten Elektroden positiv und nahezu gleich groß für alle ist und daß die Gleichrichter von links nach rechts, wie in Fig. 1 dargestellt, ausgelöst werden. Zum besseren Verständnis des folgenden soll jeder Gleichrichter mit derselben Nummer bezeichnet werden wie die zugehörige Nadelelektrode.

Die Spannungen der Stromquelle 5 und 12 werden so eingestellt, daß alle Gleichrichter, ausgenommen 6, nur einen Bruchteil eines Volts benötigen, um sich von dem Zustand »Aus« oder dem Zustand niedrigen Stromes in den Zustand »Ein« umzuschalten, wobei der benachbarte Gleichrichter links sich in der Stellung »Ein« bzw. im Zustand hohen Stromes befindet. Diese Spannung kann ungefähr 0,05 V beitragen. Die Stromquelle 8 ist so eingestellt, daß der Gleichrichter 6, wenn er auf »Aus« steht, im selben Zustand ist wie alle anderen Gleichrichter, wenn sie auf »Aus« stehen.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist wie folgt: Zuerst stehen alle Gleichrichter auf »Aus«. Der erste Eingangsimpuls, der gezählt werden soll, kommt über den Blockierungskondensator 13 an der Spule 2 an. Der Impuls erzeugt in der Spule 2 eine gedämpfte Schwingung, deren negative Spitzenamplitude ungefähr 0,1 V beträgt. Die Impedanz des abgestimmten Schwingkreises 2, 3 ist. wenn sie zur Eingangsimpulsstromquelle parallel geschaltet ist, im Verhältnis zum Maximum der Impedanzänderung des Germanium-BeIasitungsStromkreises niedrig genug, um diese 0,1V nahezu unter allen Bedingungen konstant aufrechtzuerhalten. Die Eingangsimpulse, die über den Kondensator 13 fließen, können entweder negativ oder positiv sein. Wenn das letztere der Fall ist, ist die zweite Halbwelle des gedämpften Wellenzuges diejenige, welche an Stelle der ersten arbeitet. Eine Dauer des Eingangsimpulses von ¹ZiOo Mikrosekunden ist geeignet, um eine genügende Stoßerregung des Schwingkreises 2, 3 hervorzurufen. Solche Impulse können auf geeignete und einfache Weise von einer einfachen Gleidhrichterauslösevorridhtung erhalten werden von der Art, wie sie in der Patentanmeldung 16437 VIIIc/21 g beschrieben wird.

Der erste Eingangsimpuls schaltet den Gleichrichter 6 auf »Ein« um, aber nicht die anderen, da alle Gleichrichter, ausgenommen 6, eine innere Kopplung von der benachbarten Elektrode in die »Ein«- Steilung benötigen, bevor sie durch eine Spitzen-

spannung von 0,1 V ausgelöst werden können. Bei der Ankunft des zweiten Impulses fängt die Kopplung von 6 zu wirken an, und der Gleichrichter ganz links von der Reihe 4 wird auf »Ein« umgeschaltet, der Gleichrichter 6 bleibt auf »Ein«. Die positiven Spitzen des Wellenzuges 2 haben keine genügende Amplitude, um einen der Gleichrichter auf »Aus« umzuschalten, wenn er auf »Ein« steht, und aus diesem Grunde liegt die Vorspannung nicht im der Mitte zwischen »Ein« und »Aus«, sondern näher an der »E:n«-Position. Aufeinanderfolgende Eingangsimpulse schalten dann nacheinander die Gleichrichter der Gruppe 4 auf »Ein« um, worauf sie alle bei »Ein« bleiben. Xach neun Impulsen sind alle Gleichrichter von 6 und 4 auf »Ein« geschaltet, und der zehnte Impuls schaltet nun den Gleichrichter 9 auf »Ein«. Da die sich ergebende Stromänderung so eingestellt ist. daß sie größer ist als der ganze Stromwechsel bei allen vorhergehenden Gleichrichtern zwischen den Stellungen »Ein« und »Aus«, kann die gewöhnliche Impedanz des Stromkreises 2, 3 dazu verwendet werden, in diesem Augenblick einen positiven Impuls zu erzeugen, der genügt, alle neun Gleichrichter davor auf »Aus« zu schalten. Es wurde gefunden, daß ein Gleichrichter unter den Bedingungen des Gleichrichters 9 und mit einem Serien widerstand von ungefähr 1000 Ohm, dem ein Kondensator von ungefähr 50 pF parallel geschaltet ist, beim Umschalten von »Aus« auf »Ein« als selbstzurückschaltende Auslösevorrichtung verwendet werden kann. Dabei wird eine Periode einer abklingenden Schwingung erzeugt. welche von einer Rückkehr zur »Aus«-Position gefolgt ist. So stehen alle Gleichrichter wieder auf »Aus«. Die Selbstumschaltung des Gleichrichters 9 von »Ein« auf »Aus« erzeugt einen negativen Impuls in der Spule 2, der nicht ausreicht, um irgendeinen der vorhergehenden Gleichrichter wieder auf »Ein« zu schalten, weil der Kondensator 11 die Stromverminderung im Gleichrichter 9 begrenzt, und zwar hat dieser Gleichrichter eine relativ hohe innere Impedanz in der »Ause-Stellung.

Von der Elektrode 9 kann ein Ausgangsimpuls über den Blockierungskondensator 15 erhalten werden, wenn der Gleichrichter 9 ausgelöst und wieder in den ursprünglichen Zustand zurückgeschaltet wird. Dieser Avjsgangsimpuls entspricht somit zehn Eingangsimpulsen. Der elfte Eingangsimpuls läßt dann den geschilderten Vorgang wieder von vorn ablaufen.

Die Werte der Elemente 10 und 11 und die anderen Konstanten werden so eingestellt, daß der Gleichrichter 9 in weniger als einer ganzen Periode von zehn Eingangsimpulsen in seinen ursprünglichen Zustand zurückgeschaltet wird.

Die Anordnung nach Fig. 1 arbeitet also als aperiodischer Impulszähler bei allen Impulsgeschwindigkeiten bis ungefähr 20 mHz.

In Fig. 2 ist eine Abwandlung der Anordnung von Fig. 1 dargestellt, die für den Fall angepaßt ist, wo die Kopplung zwischen den benachbarten Nadelelektroden negativ ist und die Auslösung wie vorher in der Richtung von links nach rechts in Fig. 2 stattfindet. Diese Anordnung hat außerdem den Vorteil, daß sie die Polarisationsstromquellen gleichmäßiger belastet.

Die einzelnen Elemente sind in Fig. 2 dieselben wie in Fig. 1 und demgemäß mit denselben Bezugszeichen versehen. In diesem Falle sind die acht mittleren Elektroden abwechselnd in zwei Gruppen 4a und 4fo unterteilt, und eine zusätzliche Stromquelle 16 ist zwischen den Stromquellen 5 und 12 eingeschaltet, so daß die Elektroden der Gruppe 4a eine größere positive Vorspannung als die der Gruppe Ab aufweisen. Die Stromquelle 8 ist weggelassen, und der Widerstand 7 ist im diesem Falle direkt an einen Zwi'sdhenabgriff der Stromquelle 5 angeschlossen.

Die Spannungsquellen werden so eingestellt, daß alle ungeradzahligen Gleichrichter von links gerechnet mit Ausnahme von 6 sich in der »Ein«-Stellung befinden und innerhalb von ungefähr 0,05 V in die »Aus«-Stellung umgeschaltet werden. Alle geradzahligen Gleichrichter befinden sich in der »Aus«- SteHung und werden im Bereich von 0,05 V auf »Ein« umgeschaltet. Dies geschieht, wenn der links benachbarte Gleichrichter sich in der dieser Ausgangsstellung entgegengesetzten Stellung befindet.

Der Gleichrichter 6 befindet sich in einem solchen Zustand, daß er innerhalb 0,05 V in die »Aus«-Stellung umgeschaltet wird, wobei sich die anderen Gleichrichter gleichzeitig in der Ausgangsstellung befinden.

Der erste Eingangsimpuls, der über den Kondensator 13 fließt, schaltet demnach nur den Gleichrichter 6 von »Ein« auf »Aus« um, wobei die erste Halbwelle des gedämpften Wellenzuges in der Spule 2 zur Wirkung kommt, wobei angenommen wird, daß ein positiver Eingangsimpuls eingewirkt hat. Die Kopplung ist negativ, und der Gleichrichter der Gruppe 4a, welcher sich ganz links befindet, wird so beeinflußt, daß er näher an den Auslösungspunkt von »Aus« zu »Ein« gebracht wird. Der zweite Eingangsimpuls kann dann den ganz links stehenden Gleichrichter der Gruppe 4a von »Aus« nach »Ein« umschalten, wobei der Gleichrichter 6 auf »Aus« stehenbleibt und die zweite Halbwelle des gedämpften Wellenzuges wirksam ist. Dies versetzt dann den ganz links stehenden Gleichrichter der Gruppe 4 b in gleicher Weise in den Zustand, daß er leicht ausgelöst werden kann, und auf diese Weise werden durch aufeinanderfolgende Auslöseimpulse nacheinander alle Gleichrichter von »Ein« in »Aus« oder von »Aus« in »Ein« umgeschaltet, wobei die erste oder zweite Halbwelle des gedämpften Wellenzuges abwechselnd wirksam ist. Der letzte Gleichrichter 9 wird durch den zehnten Eingangsimpuls von »Aus« zu »Ein« umgeschaltet,wie dies auch bei der Anordnung nach Fig. 1 der Fall ist, und der gedämpfte Wellenzug, der für diesen Zweck von der Impedanz des Kreises 2, 3 ankommt, schaltet alle anderen Gleichrichter in ihren Ausgangszustand um, wobei die erste oder zweite Halbwolle des gedämpften Wellenzuges abwechselnd wirksam wird und nacheinander die Gleichrichter umschaltet. Der Gleichrichter 9 schaltet sich dann selbst auf »Aus« um, ohne daß er irgendeinen der anderen Gleichrichter dabei auslöst, wie dies auch im Hinblick auf Fig. 1 beschrieben wurde. Es kann selbstverständlich auch die Anordnung so getroffen werden, daß das Vorspannungspotential in Fig. 2 in anderer Weise so angeordnet ist, daß die ungeradzahligen Gleichrichter von rechts aus gerechnet sich ursprünglich in der »Aus«-Stellung und die geradzahligen Gleichrichter sich ursprünglich in der »Ein«-Stellung befinden. In diesem Falle wird der Gleichrichter δ mittels der Vorspannung näher an die »Ein«-Bedingung gebracht als der erste Gleichrichter der Gruppe 4a an die »Aus«-Bedlngung, so daß nur der Gleichrichter 6 durch den ersten ankommenden Impuls ausgelöst ward. In gleicher Weise kann in Fig. 1 auch der ursprüngliche Zustand bei allen Gleichrichtern »Aus« an Stelle von »Ein« sein, wobei der Gleichrichter 6 eine Vorspannung näher an die »Aus«-Stellung als die anderen Gleichrichter erhält.

Nachdem die Prinzipien der Erfindung in Verbindung mit besonderen Ausfühningsfortnen und Abwandlungen davon im Hinblick auf die Zeichnungen beschrieben wurde, soll nodh einmal herausgestellt werden, daß die Beschreibung nur ein Beispiel darstellt und keinesfalls eine Begrenzung des Erfitidungsgedankens bedeuten soll.

Claims (9)

Patentansprüche-.

1. Elektrische ImpuLszäMvorrichtung, bei der mehrere gleichrichtende Elektroden in gleichrichtendem Kontakt mit einem gemeinsamen Halbleiterkörper stehen, der mit einer Basiselektrode in nicht gleichrichtendem Kontakt von niedrigem Widerstand steht und bei der je zwei der gleichrichtenden nebeneinaniderliegenden Elektroden einen solchen Abstand voneinander haben, daß beim Stromdurchgang durch eine Elektrode in Durchlaßrichtung eine Stromänderung in der benachbarten Elektrode hervorgerufen wird, dadurch ao gekennzeichnet, daß ein Kristallgleiehräobter mit einem Gebiet negativer Steigung in der Durchgangskennlinie nach Patentanmeldung I 6437 VIIIc/21g verwendet wird.

2. Elektrische Impulszählvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kristallgleiohrichter verwendet werden, die als halbleitendes Material Germanium vom N-Typ enthalten.

3. Elektrische Impulszählvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichrichtenden Elektroden der einzelnen Kristallgleich rieh ter so angeordnet sind und einen solchen Abstand voneinander haben, daß eine Stromänderung in einem bestimmten gleichrichtenden Kontakt eine größere Stromänderung im nächsten gleichrichtenden Kontakt der Reihe als im übernächsten erzeugt.

4. Elektrische Impulszählvor.richtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichrichtenden Elektroden so angeordnet sind, daß ein Stromanstieg in einem gleichrichtenden Kontakt einen Stromanstieg im benachbarten gleichrichtenden Kontakt verursacht.

5. Elektrische Impulszählvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gleich- ^4S richtenden Elektroden so angeordnet sind, daß ein Anstieg des Stromes in einem gleichrichtenden Kontakt ein Absinken des Stromes im benachbarten gleichrichtenden Kontakt bewirkt.

6. Schaltungsanordnung für eine elektrische Impuliszählvorrichtung, unter Verwendung einer Anordnung von Kriställgleichrichtern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Gleichrichterkontakte als getrennte Auslösevorrichtungen für zwei Zustände angeordnet sind, daß Mittel vorgesehen sind, um allen gleichrichtenden Kontakten in Durchlaßrichtung eine Vorspannung zu verleihen, so daß sich alle im gleichen Ausgangszustand befinden, daß der erste Kontakt der Serie eine Vorspannung derart erhält, daß er näher an den Auslösepunkt des entgegengesetzten Zustandes der anderen Gleichrichter herankommt, daß Mittel vorgesehen sind, u;m einen Wellenzug von Impulsen derart an die Basiselektrode anzulegen, daß der erste Auislöseimpuds nmr den ersten gleichrichtenden Kontakt in die entgegengesetzte Bedingung umschaltet und dabei den zweiten gleidhmdhifcenden Kontakt näher an den Auelösepunkt bringt, welcher darauf durch den zweiten Impuls umgeschaltet wird, und daß jeder gleichrichtende Kontakt, welcher ausgelöst wird, dabei den folgenden näher an den Auslösepunkt bringt, welcher dann durch den nächsten Impuls auf den zweiten Zustand umgeschaltet wird, und daß Mittel vorgesehen sind, um vom letzten gleichrichtenden Kontakt der Serie einen Ausgangsimpuls abzunehmen.

7. Schaltungsanordnung für eine elektrische Impuilszälhlvorrich'tung unter Verwendung einer Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Gleidhrichterkontakte als getrennte Auslösevorrichtungen für zwei Zustände angeordnet sind, daß Mittel vorgesehen sind, um allen gleichrichtenden Kontakten eine Vorspannung in Durchlaß richtung zu verleihen, so daß alle ungeraidzahligen Kontakte der Serie sich im ersten Zustand und alle geradzahligen Kontakte der Serie im zweiten Zustand befinden, daß der erste Kontakt .der Serie eine Vorspannung näher an den entgegengesetzten Auslösepunkt der anderen Gleichrichter erhält, daß Mittel vorgesehen sind, um einen Wellenzug von Impulsen an die Basiselektrode in solcher Weise anzulegen, daß der erste Impuls nur den ersten gleichrichtenden Kontakt auf den entgegengesetzten Zustand umschaltet und dabei der zweite gleichrichtende Kontakt näher an den entgegengesetzten Ausilösepunkt herangebracht wird, so daß er durch den zweiten Impuls umgeschaltet wird, und daß jeder gleichrichtende Kontakt, nachdem er umgeschaltet wurde, den folgenden näher an den Auslösepunkt heranbringt, so daß er durch den nächsten Impuls in den entgegengesetzten Zustand umgeschaltet wird, und daß Mittel vorgesehen sind, um einen Ausgangsiimpuls vom letzten gleichrichtenden Kontakt der Serie abzunehmen.

8. Schaltungsanordnung für eine elektrische Impulszählvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, wodurch die Stromänderung, welche durch das Auslösen des letzten gleichrichtenden Kontaktes erzeugt wird, alle gleichrichtenden Kontakte in den Anfangszustand zurückschaltet.

9. Schaltungsanordnung für eine elektrische Impulszählvorrichtung nach Anpsruch 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein abgestimmter Schwingkreis aus einer Spule und einem parallel geschalteten Kondensator zwischen der Basiselektrode und der Vorspannungsstromquelfe für die Gleichrichterkontakte eingeschaltet ist und daß die Anordnung so getroffen ist, daß die ankommenden Impulse eine Stoßerregung des abgestimmten Schwingkreises hervorrufen, dessen Schwingungen das Umschalten der einzelnen Gleichrichterkontakte bewirken.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 654 909.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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