DE1077257B - Einrichtung zur Glimmlampen-Anzeige des Schaltzustandes von bistabilen Kippschaltungen mit Transistoren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Glimmlampen-Anzeige des Betriebs- und Schaltzustandes von bistabilen Kippschaltungen, die mit Transistoren bestückt sind. Derartige Anzeigeeinrichtungen erleichtern in einfacher Weise das Überprüfen und Überwachen von elektronischen Zählschaltungen, Registerspeichern u. dgl., die für die Verarbeitung dualverschlüsselter Informationen eingerichtet sind und in sehr großen Stückzahlen in elektronischen Rechengeräten Verwendung finden.

Bereits bekannt sind Anzeigeeinrichtungen mit Glimmlampen, die zur Überwachung des Betriebsund Schaltzustandes von röhrenbestückten bistabilen Kippschaltungen dienen. Derartige Einrichtungen beruhen darauf, daß der Potentialsprung zwischen dem leitenden und gesperrten Zustand einer Elektronenröhre od. dgl. im allgemeinen wesentlich größer ist als die Differenz von Zünd- und Löschspannung handelsüblicher Glimmlampen. Es wird dementsprechend jeweils die zur gesperrten Röhre parallel geschaltete Glimmlampe aufleuchten und erst dann erlöschen, wenn dieselbe Röhre leitend wird.

Eine einfache Übertragung und Anwendung dieser Lehre auf transistorisierte bistabile Kippschaltungen ist jedoch nicht möglich, da der bei Halbleiterelementen erzielbare Potentialunterschied je nach der verwendeten, zur Zeit bekannten Transistortype nur etwa 20 bis 30 V beträgt.

Es ist bereits bekannt, zwecks Bereitstellung eines hinreichenden Zündpotentials der bistabilen Kippschaltung unmittelbar oder über einen Kopplungskondensator eine transistorisierte Verstärkerstufe nachzuschalten und deren Ausgangskreis in Reihe mit der Glimmlampe und einer zusätzlichen Gleichspannungsquelle zu legen, so daß die resultierende Spannung die Zünd-Lösch-Bedingung erfüllt.

Serienmäßig gefertigte, für Anzeigezwecke verwendete Glimmlampen weisen jedoch erhebliche Streuungen in den Betriebsdaten auf. LTm diese Streuungen unschädlich zu machen, sind daher aufwendige Abgleichmaßnahmen notwendig. Da im übrigen der von einem Transistor gelieferte Potentialsprung, wie schon zuvor erwähnt wurde, nur 20 bis 30 V beträgt, ist die vorgeschlagene Schaltung nicht geeignet, die beschriebenen Schwierigkeiten zu beheben. Vielmehr gibt es wegen der unvermeidlichen Toleranzen immer solche Glimmlampen, die überhaupt nicht zünden oder löschen. Es muß daher für jedes bistabile Element neben dem Transistorverstärker eine zusätzliche Gleichspannungsquelle vorgesehen sein, wenn trotz abweichender Betriebsbedingungen alle auftretenden Toleranzen berücksichtigt werden sollen.

Demgegenüber vermeidet die erfindungsgemäße Einrichtung zur Glimmlampen-Anzeige des Betriebs- und

Einrichtung zur Glimmlampen-Anzeige des Schaltzustandes von bistabilen
Kippschaltungen mit Transistoren

Anmelder:
Olympia Werke A. G._r Wilhelmshaven

Hans Heuer, Wilhelmshaven,
ist als Erfinder genannt worden

Schaltzustandes von bistabilen Kippschaltungen mit Transistoren die beschriebenen Nachteile dadurch, daß die parallel zu den Transitoren liegenden Glimmlampen impulsbetrieben und damit intermittierend leuchtend sind und die Impulsspeisespannung für die Glimmlampen in Serie zur Speisespannung der bistabilen Kippschaltung liegt, wobei nur die Glimm-

^a5 lampe zündet, die zu dem gerade gesperrten Transistor parallel liegt.

Vorzugsweise wird die Impulsspeisespannung durch einen astabilen Multivibrator erzeugt. Jedoch kann für diesen Zweck auch ein HF-Oszillator vorgesehen sein, der mit Röhren oder mit Transistoren bestückt ist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß für beliebig viele Anzeigeeinrichtungen ein einziger entsprechend dimensionierter Impulsgenerator vorgesehen ist, dessen Speisespannung in seinem Betrag mittels eines Potentiometers einstellbar ist.

Nach der Erfindung zündet die Glimmlampe stets mit der Vorderflanke eines kontinuierlich erzeugten Impulszuges von vorzugsweise rechteckiger Form, um mit der unmittelbar folgenden Rückflanke zu löschen, solange die Summenspannung — gebildet aus der Speisespannung der bistabilen Kippschaltung und der Impulsspeisespannung — zumindest so groß wie die Zündspannung der Glimmlampe ist. Im anderen stabilen Zustand, der von geringerem Potential sein möge, reicht die überlagerte Impulsspeisespannung zur Zündung der Glimmlampe nicht mehr aus, wenn die Impulshöhe so eingestellt ist, daß die Zündspannung bei dem größten Potentialniveau der Kippschaltung nur mit der äußersten Kuppe des Impulses überschritten wird.

Die Glimmlampen-Anzeige nach der Erfindung macht sich demnach den Gedanken zunutze, daß alle geschilderten Schwierigkeiten mit Sicherheit durch den Impulsbetrieb der Glimmlampen vermieden wer-

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den, wenn lediglich die Zündbedingung erfüllt ist, weil das Löschen mit jeder Rückflanke automatisch erfolgt und darum bei Änderung des Schaltzustandes der Kippschaltung eine erneute Zündung nicht möglich ist.

In einer als Beispiel beschriebenen Ausführungsform wird die Impulsspeisespaiinung für die Glimmlampen, von einem astabilen Multivibrator in an sich bekannter Röhrenschaltung erzeugt. Für den gleichen Zweck ist jedoch auch ein Transistor-Multivibrator ίο geeignet, dessen Impuls'spamiung transformatorisch übersetzt wird. Zweckmäßigerweise ist die Folgefrequenz der Rechteckimpulse größer zu wählen als

die der Zählimpulse od. dgl., damit ein sofortiges

sicheres Zünden der Glimmlampe erreicht wird.

In der folgenden Beschreibung wird der Erfindungsgegenstand nunmehr an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Figur zeigt das Schaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Glimmlampen-Anzeige für bistabile Kippschaltungen.

Die in der Figur schematisch dargestellte bistabile Kippschaltung (Flip-Flop) ist mit den zwei Transistoren T₁ und T₂ bestückt und entspricht in Aufbau und Wirkungsweise den bekannten Multivibratorschaltungen mit zwei eventuell in einem Glaskolben vereinigten Triodensystemen. Die angegebene Schaltung ist nur als ein Ausführungsbeispiel zu betrachten, da die Wirkungsweise der Glimmlampen-Anzeige bei Transistor-Kippschaltungen von dem Aufbau der Schaltung grundsätzlich nicht beeinflußt wird. Es handelt sich im vorliegenden Fall um Transistoren vom pnp-Typ, deren Emitter schaltungsmäßig an Erdpotential liegen und deren Kollektoren über die Widerstände R₅ bzw. R₆ an den negativen Pol der Spannungsquelle, z.B. —30V, angeschlossen sind. Ferner ist der Kollektor eines jeden Transistors über eine Parallelkombination von Widerstand und Kondensator R₃, C₁ bzw. R₁, C₂ mit der Basis des anderen Transistors \^erbünden, so daß eine Rückkopplung zwischen den beiden Transistoren besteht. Die Steuerimpulse irgendeiner Quelle werden über die Klemmen 1 und 2 in die Schaltung eingespeist und bewirken über die Kondensatoren C₃ und C₄ die Umschaltung der Kippschaltung von dem einen in den anderen der zwei möglichen Zustände, nämlich in den Leistungs- bzw. den Sperrzustand. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient ein astabiler Multivibrator 3 in an sich bekannter Schaltung zur Erzeugung von Spannungsimpulsen, deren Höhe über einen Spannungsteiler 4 eingestellt werden kann. Eine Beschreibung dieser Schaltung und ihrer Wirkungsweise erübrigt sich, da diese als allgemein bekannt gelten können. Die zwei Glimmlampen GIl und Gl 2 liegen einerseits gemeinsam am Abgriff des Potentiometers 4, andererseits sind sie über einen Vorwiderstand Rv₁ bzw. Rv₂ mit dem Kollektor des Transistors T₂ bzw. T₁ verbunden. Mit diesem wechselseitigen Anschluß soll erreicht werden, daß z. B. die Glimmlampe Gl 1 stets dann aufleuchtet, wenn der Transistor T₁ sich im Leistungszustand befindet. In diesem Falle ist der Transistor T₂ gesperrt, d. h., die Glimmlampe GIl liegt über ihren Vorwiderstand Rv₁ praktisch an — 30-V-Spannung, wenn man von dem geringen Spannungsabfall zum Widerstand R₆ infolge des Glimmlampenstromes -von GZl im gezündeten Zustand absieht. Zusammen, mit der am Potentiometer 4 eingestellten Impulsspeisespannung reicht daher die'Gesamtspannung zur Zündung der Glimmlampe GIl aus. Für die Glimmlampe G12 jedoch wird die Zündspannung im angenommenen Zustand nicht erreicht, weil der Emitter des Transistors T₁ im leitenden Zustand praktisch Erdpotential hat. Mit Eintreffen eines neuen Steuerimpulses an den Klemmen 1 und 2 wird der Transistor T₁ gesperrt und der Transistor T₂ in den Leitungszustand geschaltet, so daß die Spaiinungsverhältnisse sich umkehren und nunmehr die Glimmlampe G12 aufleuchtet, während die Glimmlampe Gl 1 erlischt.

Claims (3)

Patentansprüche^

1. Einrichtung zur Glimmlampen-Anzeige des Schaltzustandes von bistabilen Kippschaltungen mit Transistoren, wobei nur die Glimmlampe zündet, die zu dem gerade gesperrten Transistor parallel liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmlampen impulsbetrieben und damit intermittierend leuchtend sind und die Impulsspeisespannung für die Glimmlampen in Serie zur Speisespannung der bistabilen Kippschaltung liegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsspeisespannung für eine Vielzahl von Glimmlampen von einem astabilen Multivibrator, HF-Oszillator od. dgl., mit Röhren oder Transistoren bestückt, erzeugt wird.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsspeisespannung, den Toleranzen der Betriebsdaten handelsüblicher Glimmlampen entsprechend, in ihrem Betrag mittels eines Potentiometers einstellbar und justierbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 772 410.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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