DE1080803B

DE1080803B - Kommutatorkette

Info

Publication number: DE1080803B
Application number: DEI12961A
Authority: DE
Inventors: Leonard Roy Harper
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1956-03-15
Filing date: 1957-03-14
Publication date: 1960-04-28
Also published as: US2971157A

Description

DEUTSCHES

Ein elektronischer Kommutator kann aus mehreren bistabilen Vorrichtungen mit jeweils zwei stabilen Zuständen, dem EIN- und dem AUS-Zustand, bestehen, die in Form eines Ringes in Kaskade geschaltet sind. Anfangs ist nur eine bestimmte der Vorrichtungen in dem Ring im EIN-Zustand, so daß ein dem Ring zugeleiteter Impuls diese Vorrichtung in den AUS-Zustand und die nächstfolgende in den EIN-Zustand schaltet. Ähnlich schaltet jeder folgende an den Ring gelegte Impuls die im EIN-Zustand befindliehe Vorrichtung AUS und die nächstfolgende EIN, so daß der EIN-Zustand von Vorrichtung zu Vorrichtung weitergeschaltet wird. Der Ring kann geschlossen sein oder nicht, d. h., der EIN-Zustand kann automatisch von der letzten Vorrichtung in dem Ring zu der ersten weiterlaufen, oder es kann sein, daß besondere Mittel für die EIN-Schaltung der ersten Vorrichtung vorgesehen sind.

In einer bekannten Ausführungsform besteht der elektronische Kommutator aus einer Reihe von Flip-Flop-Kreisen, die durch Kopplungskreise so untereinander verbunden sind, daß der im EIN-Zustand befindliche Flip-Flop des Ringes die dem nächstfolgenden Flip-Flop zugeordnete Kopplungsvorrichtung so vorbereitet, daß sie im Ansprechen auf den nächsten Eingangsimpuls eine Umschaltung des nächstfolgenden Flip-Flops in den EIN-Zustand einleitet. Bei EIN-Schaltung des nächstfolgenden Flip-Flops überträgt dieser einen Impuls zurück "zu dem nächstniede- , ren Flip-Flop, d. h. zu dem vorher EIN-geschalteten Flip-Flop, um diesen AUS-zuschalten. Gleichzeitig bereitet der nächstfolgende Flip-Flop, der jetzt im EIN-Zustand ist, die folgende Kopplungsvorrichtung so vor, daß sie auf den nächsten Impuls anspricht usw. Diese Ringart hat, obwohl sie wirksam ist, den Nachteil, daß ein Flip-Flop mit einem anderen Flip-Flop umgeschaltet werden muß, wodurch die Schaltleistung des Ringes verlangsamt wird.

Für eine offene oder geschlossene Impulsbetriebkommutatorkette, deren einzelne Stufen bistabile Schaltkreise enthalten, deren Ein- und Ausgangskreisen Torschaltungen zugeordnet sind und deren Rückkopplungszweige Kathodenfolgestufen enthalten, besteht demnach die Erfindung darin, daß je ein Eingang der Ein- und Ausgangstorschaltung einer Stufe miteinander verbunden ist, daß je ein weiterer Eingang jeweils mit einem Kathodenfolgeausgang verbunden ist und daß je ein weiterer Eingang mit jeweils einem Kathodenfolgeausgang der vorhergehenden Stufe verbunden ist.

Die Eingänge aller Torschaltungen sind untereinander verbunden, d. h., sie erhalten alle gleichzeitig die Zählimpulse. Erfindungsgemäß bildet dabei der bistabile Schaltkreis jeder Kommutatorstufe mit sei-Kommutatorkette

Anmelder:

IBM Deutschland Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m.b.H., Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 15. März 1956

Leonard Roy Harper, St. Lazerene, Seine (Frankreich), ist als Erfinder genannt worden

ner Torschaltung eine Brückenschaltung, deren Zweige je eine Diode, eine Impedanz und die Gitter-Kathoden-Strecke des bistabilen Schaltkreises enthält. Die Zählimpulse werden der einen Brückendiagonalen und eine S teuer spannung der anderen Brückendiagonalen zugeführt. Und zwar leitet jeweils die Diode des Brückenzweiges, an der eine Spannungsdifferenz in Durchlaßrichtung aus S teuer spannung und Zählimpulsamplitude auftritt.

Jode Kommutatorstufe enthält also einen bistabilen Schaltkreis und eine Torschaltung, die so verbunden sind, daß der Kommutatorkreis binär arbeiten kann. Genauer gesagt, enthält der bistabile Schaltkreis zwei Eingangsklemmen und zwei Ausgangsklemmen, während die Torschaltung ein erstes Paar von Steuerklemmen, ein zweites Paar von Steuerklemmen, eine gemeinsame Eingangsklemme und zwei Ausgangsklemmen hat. Die Ausgangsklemmen der Torschaltung sind an die Eingangsklemmen des bistabilen Schaltkreises angeschlossen, und die Ausgangsklemmen des bistabilen Schaltkreises sind mit dem ersten Paar von Steuerklemmen der Torschaltung verbunden. Das zweite Paar von Steuerklemmen der Torschaltung dient zur Fremdsteuerung.

Wenn die Potentiale an dem zweiten Paar von Steuerklemmen durch eine besondere Spannungsquelle auf einem bestimmten Wert gehalten werden, kann die Torschaltung einzig und allein durch den ihr zugeordneten (bistabilen Schaltkreis selbstgesteuert sein. Unter diesen Umständen bewirkt also die Torschaltung beim Anlegen eines Eingangsimpulses an die gemeinsame Eingangsklemme die Übertragung eines Impulses zur Umschaltung des zugeordneten bistabilen Schaltkrei-

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ses von einem Betriebszustand in den anderen ohne Torschaltung einen Impuls, der deren zugeordneten

Rücksicht auf den bisherigen Betriebszustand. Wenn Schaltkreis EIN-schaltet. Ähnlich schaltet jeder fol-

z. B. der bistabile Schaltkreis im AUS-Zustand ist, gende dem gemeinsamen Eingang zugeleitete Impuls

überträgt beim Anlegen eines Eingangsimpulses an den Ring weiter durch gleichzeitige AUS-Schaltung

die gemeinsame Eingangsklemme die Torschaltung 5 des gerade EIN-geschalteten Schaltkreises und EIN-

einen Impuls, der den bistabilen Schaltkreis EIN- Schaltung des nächstfolgenden Schaltkreises,

schaltet. Ebenso überträgt, wenn die bistabile Vor- Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen

richtung im EIN-Zustand ist, beim Anlegen eines Anordnung gegenüber dem bekannten Stand der

Eingangsimpulses an die gemeinsame Eingangs- Technik besteht darin, daß die Umschaltzeiten der

klemme die Torschaltung einen Impuls, der den bista- io einzelnen Stufen völlig unabhängig von den jeweiligen

bilen Schaltkreis AUS-schaltet. Beim Anlegen des anderen sind.

nächsten Eingangsimpulses an die gemeinsame Ein- Bei den bekannten Anordnungen wird die nächste gangsklemme steuert der Zustand des bistabilen Stufe erst eingeschaltet, wenn die vorhergehende Schaltkreises die Torschaltung so, daß ein Impuls an- Stufe bzw. die betreffende Röhre vom leitenden Zugelegt wird, der den bistabilen Schaltkreis in den 15 stand in den nicht leitenden Zustand übergeführt war entgegengesetzten Betriebszustand gegenüber dem und wenn die betreffende Stufe vom nichtleitenden schaltet, in den sie durch den ersten Eingangsimpuls Zustand in den leitenden Zustand gelangt ist. Die geschaltet wurde. damit gegebene Verzögerung ist zwar relativ gering,

Wenn das Potential an einer der zweiten beiden aber bei der mehr und mehr sich nach oben ent-

Steuerklemmen durch äußere Mittel auf einen ande- 20 wickelnden Rechengeschwindigkeit fallen diese Um-

ren bestimmten Wert geändert wird, kann die Tor- Schaltverzögerungen immer mehr ins Gewicht, und ab

schaltung zusätzlich zu seiner Selbststeuerung außer- einer bestimmten Grenze sind diese Verzögerungen

dem fremdgesteuert werden. Wenn z. B. das Potential sogar hinderlich.

an einer des zweiten Paares von Steuerklemmen auf Durch die erfindungsgemäße Kombination von einem bestimmten Wert gehalten wird, während das 25 Kathodenfolgestufen und Torschaltungen, die den einPotential der zweiten durch äußere Mittel auf einem zelnen Multivibratorzweigen zugeordnet sind und anderen bestimmten Wert gehalten wird, wird beim deren Eingänge von der jeweils zugeordneten Stufe Anlegen eines Eingangsimpulses an die gemeinsame und von der vorhergehenden Stufe als auch von der Eingangsklemme durch die Torschaltung — wie zu- Zählleitung her gesteuert werden, wird die oben gevor — ein Impuls übertragen, um den zugeordneten 30 stellte Aufgabe vollständig gelöst,
bistabilen Schaltkreis aus dem einen in den anderen Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus Betriebszustand zu schalten. Wenn aber der nächste der folgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Eingangsimpuls an die gemeinsame Eingangsklemme Zeichnungen.

gelegt wird, sperrt die Torschaltung, die jetzt nicht Fig. 1 ist das Schaltbild einer Ausführung des

nur durch den Betriebszustand des bistabilen Schalt- 35 Kommutatorkreises, der in dem erfindungsgemäßen

kreises selbst, sondern auch durch die Potentiale an elektronischen Kommutator verwendet wird;

dem zweiten Paar von Steuerklemmen gesteuert wird, Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm, das aufeinanderfol-

die Übertragung eines Impulses, bis das Potential an gende Arbeitsuniläufe des Kommutatorkreises von

der anderen des zweiten Paares von Steuerklemmen Fig. 1 zeigt, wenn die Potentiale an einem der Steuer-

wieder auf den einen bestimmten Wert zurückgeschal- 40 klemmenpaare auf einem konstanten bestimmten Wert

tet wird. Dabei spricht die Torschaltung auf den nach- gehalten werden;

sten Eingangsimpuls an unter gleichzeitiger Übertra- Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm, das aufeinanderfolgung eines Impulses, der den bistabilen Schaltkreis gende Arbeitsumläufe des Kommutatorkreises von wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückschal- Fig. 1 zeigt, wenn die Potentiale an beiden Steuertet. Ebenso sperrt, wenn die Potentiale an dem zwei- 45 klemmenpaaren verändert werden;
ten Paar von Steuerklemmen beide auf einen anderen Fig. 4 ist das Schaltbild eines anderen Ausfühbestimmten Wert gebracht werden, die Torschaltung rungsbeispiels des in dem erfindungsgemäßen elektrojegliche Beeinflussung des Schaltkreises durch die nischen Kommutator verwendeten Kommutator-Eingangsimpulse, bis das Potential an der Steuer- kreises;

klemme auf der leitenden Seite des Schaltkreises ge- 50 Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm, das aufeinanderfolnügend angestiegen ist, damit die Torschaltung einen gende Arfoeitsumläufe des Kommutatorkreises von Impuls überträgt, der den Schaltkreis in den Ursprung- Fig. 4 zeigt, wenn die Potentiale eines der Steuerlichen Zustand zurückschaltet. klemmenpaare auf einem bestimmten konstanten Wert

Die Kommutatorkreise sind in Kaskade zu einem gehalten werden;

elektronischen Kommutatorring zusammengeschaltet, 55 Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm für aufeinanderfolindem die Ausgangsklemmen jeder Vorrichtung an gende Arbeitsumläufe des Kommutatorkreises von das zweite Steuerklemmenpaar der der nächstfolgen- Fig. 4, wenn die Potentiale der beiden Steuerklemmenden Vorrichtung zugeordneten Torschaltung ange- paare geändert werden;

schlossen und die Eingangsklemmen aller Torschal- Fig. 7 ist eine Prinzipschaltung des erfindungsgetungen gemeinsam mit einer Eingangsimpulsquelle 60 mäßen elektronischen Kommutatorringes;
verbunden sind. Jede Torschaltung ist also selbstge- Fig. 8 ist ein Zeitdiagramm für aufeinanderfolsteuert durch den Zustand ihres zugeordneten bista- gende Arbeitsumläufe einer Stufe des erfindungsgebilerf-Schaltkreises und zugleich fremdgesteuert durch mäßen elektronischen Kommutators unter Verwenden Zustand des vorhergehenden bistabilen Schalt- dung des Kommutatorkreises von Fig. 1;
kreises. Beim Anlegen eines Eingangsimpulses an die 65 Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm für aufeinanderfolgemeinsame Leitung überträgt die dem im EIN-Zu- gende Arbeitsumläufe einer Stufe des erfindungsgestand befindlichen Schaltkreis zugeordnete Torschal- mäßen elektronischen Kommutators unter Verwentung einen Impuls, der seinen zugeordneten Schalt- dung des Kommutatorkreises von Fig. 4.
kreis AUS-schaltet, und gleichzeitig sendet die dem Gemäß Fig. 1 kann der bistabile Schaltkreis 10 nächstfolgenden bistabilen Schaltkreis zugeordnete 70 irgendeine der bekannten bistabilen Vorrichtungen

enthalten, ζ. B. wie hier einen bistabilen Multivibrator mit Doppelröhre 12, 14.

Der bistabile Schaltkreis 10 enthält außerdem zwei Kathodenverstärker 20 umd 22. Die Anode Pl der Röhre 12 ist an das Gitter G 3 des Kathodenverstärkers 20 und die Anode P 2 der Röhre 14 an das Gitter G 4 des Kathodenverstärkers 22 angeschlossen. Die Anoden P 3 und P 4 der Kathodenverstärker 20 bzw. 22 liegen direkt an einer positiven Spannungsquelle + +E. Die Kathoden K 3 und K4 der Kathodenverstärker 20 und 22 sind jeweils an die Ausgangsklemmen 24 bzw. 26 und über einen Spannungsteiler, der die Widerstände 28 a und 30a bzw. 28 und 30 umfaßt, an eine negative Spannungsquelle —B angeschlossen. Der Verbindungspunkt der Widerstände 28 und 30 bzw. 28.a und 30a in jedem Spannungsteiler ist über Widerstände 32 an die Gitter Gl bzw. G2 der Doppelröhre 12, 14 angeschlossen. Ausgleichskondensatoren 34-a bzw. 34 sind jeweils zwischen die Kathode A'4 und das Gitter Gl und zwischen die Kathode K 3 und das Gitter G 2 eingeschaltet.

Eine Torschaltung 35, bestehend aus zwei Diodeneingangskreisen 36 bzw. 36 a, ist an beide Gitter des bistabilen Multivibrators angeschlossen. Jeder Diodeneingangskreis enthält eine Diode 38, einen Kopplungskondensator 40 und die Widerstände 42 und 50. Ein Ende des Koppluagskondensators 40 ist mit dem Gitter G1 der Röhre 12 und >das andere Ende mit der Anode der Diode 38 verbunden. Der 'Verbindungspunkt 44 des Kopplungskondensators 40 und der Diode 38 ist über den Widerstand 42 sowohl an die Ausgangsklemme 26 als auch an die Kathode Ki. des Kathodenverstärkers 22 angeschlossen. Ebenso ist ein Ende des Kopplungskondensators 40a mit dem Gitter G 2 der Röhre 14 und das andere Ende mit der Anode der Diode 38 a verbunden. Der Verbindungsp unkt 44 a des Kopplungskondensators 40a und der Diode 38 a ist über den Widerstand 42a sowohl an die Ausgangsklemme 24 als auch an die Kathode K 3 des Kathodenverstärkers 20 angeschlossen. Die Kathoden der Dioden 38 bzw. 38a sind jeweils mit den Eingangsklemmen 46 bzw. 46 a, außerdem miteinander und mit der gemeinsamen Eingangsklemme 48 verbunden. Die Verbindungspunkte 44 bzw. 44a sind ebenso jeweils über Widerstände 50 ;bzw. 50a mit den Steuerklemmen 52 bzw. 52 α verbunden.

Nachstehend sei nun die Wirkungsweise des in Fig. 1 gezeigten Kommutatorkreises an Hand des Zeitdiagramms nach Fig. 2 beschrieben. Diese Darstellung bringt idealisierte Spannungsverläufe für die in der Schaltung angegebenen Punkte, wenn die Potentiale an den Steuerklemmen 52 bzw. 52a auf einem bestimmten konstanten Wert gehalten werden. Obwohl keine Löscheinrichtungen gezeigt sind, versteht es sich, daß sie in beliebiger und bekannter Weise je nach der Verwendungsart der Anordnung vorgesehen werden können. Die 'hier gezeigte bistabile Anordnung 10 nimmt bei ihrer Erregung einen ihrer beiden Betriebszustände ein. Für die Zwecke der Erklärung sei angenommen, daß sich Anordnung 10 zunächst im AUS-Zustand befindet, in dem die Röhre 14 leitend und die Röhre 12 nichtleitend ist. Daher hat das Gitter G 2 ein Potential von 0 Volt und das Gitter Gl einen negativen Wert von — EVoIt. Die Anode P1 bewirkt über den Kathodenverstärker 20, daß ein relativ hohes positives Potential von £3 Volt an der Ausgangsklemme 24 aufrechterhalten wird, während die Anode P 2 über den Kathodenverstärker 22 ein relativ niedriges positives Potential von £1 Volt an der Ausgangsklemme 26 hält. Außerdem sei angenommen, daß die Steuerklemmen 52 auf demselben Potential gehalten werden wie die Ausgangsklemme 24, nämlich B 3 Volt. Daher wird, da das Potential an der Ausgangsklemme 26 den relativ niedrigen positiven Wert von El Volt und das Potential an der Steuerklemme 52 den relativ hohen positiven Wert von B3 Volt haben, infolge der Spannungsteilerwirkung der Widerstände 42 und 50 das Potential am Verbmdungspunikt 44 auf einem dazwischenliegenden positiven Wert von E2 Volt gehalten. Da die Potentiale an der Ausgangsklemme 24 umd der Steuerklemme 52 α beide den uelativ hohen positiven Wert von E3 Volt haben, wird außerdem das Potential am Verbindungspunkt 44a auf demselben relativ hohen positiven Wert von E 3 Volt gehalten.

Zur Zeit A sei angenommen, daß ein negativer Eingangsimpuls, der von £3 nach E 2 Volt geht, an die gemeinsame Eingangsklemme 48 gelegt wird und darauf an die Kathoden der Dioden 38. Da auch das

so Potential an der Anode der Diode 38 E2 Volt beträgt, reicht diese Potentialsenkung an der Kathode der Diode 38 nicht aus, um diese leitend werden zu lassen. Daher wird der negative Eingangsimpuls durch die Diode 38 blockiert und hat infolgedessen keine Wirkung auf das Gitter Gl. Da jedoch .das Potential an der Anode der Diode 38 α jetzt E3 Volt beträgt, macht die Potentialsenikung an der Kathode der Diode 38a von £3 auf E2 Volt diese Diode leitend, und das Potential am Verbindungspunkt 44-a fällt steil ab auf E2 Volt. Da die Spannung über einem Kondensator sich nicht sofort verändern kann, durchläuft die negative Spitze amVerbindungspun'kt44a den Kopplungskondensator 4Oe und senkt das Potential am Gitter G 2 unter den Abschaltwert, wodurch die Röhre 14 nichtleitend wind. An der Anode P 2 entsteht nun ein steiler positiver Spannungsanstieg, der über den Kathodenverstärker 22 zu der Ausgangsklemme 26 und über den Ausgleichskondensator 34 an das Gitter G1 geht, Avodurch nun die Röhre 12 leitend wird. Außerdem wird der positive Spannungsanstieg einer i?C-Schaltung im Diodenkreis 36 zugeleitet, und daher beginnt der Kopplungskondensator 40 sich aufzuladen und erhöht das Potential am Verbindungspunkt 44 exponentiell von E 2 auf £3 Volt. Gleichzeitig entsteht an der Anode Pl ein relativ steiler negativer Spannungsabfall, der über den Kathodenverstärker 20 zu der Ausgangsklemme 24 und über den Ausgleichskondensator 34 a an das Gitter G 2 geht, um das Potential unter dem Abschaltwert zu halten und über den Widerstand 42a das Potential am Verbindungspunkt 44a auf E2 Volt zu halten.

Während des Zeitabschnitts von A bis B fällt das Potential am Gitter G1 exponentiell auf 0 Volt ab, das Potential am Verbmdungspunkt 44 steigt exponentiell auf £3 Volt, das Potential am Gitter G 2 steigt exponentiell auf — £ Volt, und das Potential am Verbindungspunkt 44a wird auf £2 Volt gehalten, so daß zur Zeit B der Betriebszustand des bistabilen Schaltkreises 10 völlig umgekehrt ist, d. h., die Röhre 12 leitet jetzt, und die Röhre 14 ist nichtleitend. Der zur Zeit B an der gemeinsamen Eingangsklemme 48 auftretende negative Eingangsimpuls gelangt zum Gitter der Röhre, die jetzt leitend ist, d. h. zum Gitter Gl, in der oben beschriebenen Weise, wodurch der Schalt-

€5 kreis 10 wieder in den AUS-Zustand geschaltet wird. Solange ein relativ hohes positives Potential an den Steuerklemmen 52 bzw. 52 α besteht, wird also der bistabile Schaltkreis 10 nacheinander EIN- und AUS-geschaltet, wenn negative Eingangsimpulse an die gemeinsame Eingangsklemme 48 gelegt werden.

Durch Spannungsänderungen an den Steuerklemmen 52 bzw. 52a kann der bistabile Schaltkreis auf verschiedene Weise gesteuert wenden. Es sei z. B. angenommen, daß der Schaltkreis 10 im AUS-Zustand ist und die Spannung an der Steuerklemme 52 £1 Volt beträgt, während die Spannung an der Steuerklemme 52a auf £3 Volt liegt. Da die Spannungen an der Ausgangsklemme 26 und an der Steuerklemme 52 jetzt beide ElVoIt betragen, wird daher die Spannung am Verbindungspunkt 44 auf E1 Volt gehalten. Ebenso beträgt die Spannung am Verbindungspunkt 44a EZ Volt, da sie durch die Spannung an der Ausgangsklemme 24 und an der Steuerklemme 52 a mit £3 Volt bestimmt ist. Beim Anlegen eines negativen Eingangsimpulses an die gemeinsame Eingangsklemme 48 fallen die Potentiale an den Kathoden der Dioden 38 auf £2 Volt ab. Die Diode 38 bleibt gesperrt und blockiert den negativen Eingangsimpuls, der also keine Wirkung auf das Gitter G1 hat. Die Diode 38 a wird leitend und gibt dadurch eine negative Spannung über den Kopplungskondensator 40 α auf das Gitter G2. Der Schaltkreis 10 gelangt in den EIN-Zustand. Nach beendeter Umschaltung steigt, da das Potential an der Ausgangsklemme 26 jetzt E 3 Volt und das an der Steuerklemme 52 El Volt beträgt, das Potential am Verbindungspunkt 44 auf einen mittleren positiven Wert von El Volt. Da das Potential an der Ausgangsklemme24 jetzt ElVoIt und das an der Steuerklemme 52 a £3 Volt beträgt, fällt das Potential am Verbindungspunkt 44 a auf den mittleren Wert von JS 2 Volt ab. Da die Potentiale an den Verbindungspunkten 44 und 44 a und somit an den Anoden der Dioden 38 beide E2 Volt betragen und da das Potential des Eingangsimpulses an den Kathoden der Dioden 38 von JS 3 auf £2 Volt sinkt, leiten darum die Dioden 38 nicht und verhindern, daß der negative Eingangsimpuls die Vorrichtung 10 umschaltet, bis das Potential an der Steuerklemme 52 wieder den ursprünglichen Wert JS 3 hat. Dann steigt das Potential an der Anode der Diode 38 auf £3 Volt an, so daß bei Anlegung des nächsten negativen Eingangsimpulses an die Anordnung 10 die Diode 38 leitet und eine negative Spannung durch den Kopplungskondensator 40 schickt, um das Potential am Gitter G1 unter den Abschaltwert zu senken und die Rückschaltung der Anordnung 10 in den AUS-Zustand einzuleiten. Es ergibt sich also, daß ohne Rücksicht auf den Betriebszustand die Anordnung 10 nicht auf Eingangsimpulse anspricht, wenn sich die Potentiale an beiden Steuerklemmen 52 und 52 a auf relativ niedrigen positiven Werten befinden, und zwar so lange, bis das Potential an der Steuerklemme auf der leitenden Seite der Anordnung genügend gestiegen ist, um die Übertragung eines Eingangsimpulses zu gestatten, der dann die Anordung 10 wieder in den anderen Zustand schaltet.

Nachstehend sei nun die Wirkungsweise des in Fig. 1 gezeigten Kommutatorkreises an Hand der Zeitdiagramme von Fig. 3 beschrieben. Die dargestellten idealisierten Spannungsverläufe für verschiedene Punkte im Kommutatorkreis zeigen das Verhalten, wenn Rechtecksignale den Steuerklemmen 52 zugeführt werden. Auch hier sei angenommen, daß die Anordnung 10 zunächst im AUS-Zustand ist, d. h., daß die Röhre 14 leitend und die Röhre 12 nichtleitend ist. Daher hat das Gitter G 2 ein Potential von 0 Volt, während das Gitter G1 ein negatives Potential von —JS Volt hat. Das Potential an der Ausgangsklemme 24 beträgt wie zuvor E 3 Volt, während das an der Ausgangsklemme 26 den Wert von JS1 Volt hat. Nun soll ein Rechtecksignal mit einer Amplitude zwischen JSl und JS 3 Volt an die Steuerklemme 52 und ein gleiches, aber um 180° phasenverschöbenes Signal an die andere Steuerklemme52a 'gelegt werden, z.B. ist das der Fall, wenn die Steuerklemmen mit den Ausgangsklemmen eines ähnlichen binär betätigten Kommutatorkreises verbunden sind. Da die Potentiale an der Ausgangsklemme 26 und an der-S teuerklemme 52 beide den relativ niedrigen positiven Wert JS1 Volt haben, wird daher zur Zeit A das Potential am Verbindungspunkt 44 ebenfalls auf El Volt gehalten. Da die Potentiale an der Ausgangsklemme 24 und an der Steuerklemme 52 a beide den relativ hohen positiven Wert von JS 3 Volt haben, wird das Potential am Verbindungspunkt 44 α auf JS 3 Volt gehalten.

Zur Zeit A wird ein negativer Eingangsimpuls an die gemeinsame Eingangsklemme 48 gelegt, so daß die Potentiale an den Kathoden der Dioden 38 auf £2 Volt abfallen. Da das Potential an der Anode der Diode 38 £1 Volt beträgt, bleibt diese Diode gesperrt. Der nega-

ao tive Impuls wird von der Diode 38 blockiert und hat keine Wirkung auf das Gitter Gl. Da jedoch das Potential an der Anode der Diode 38 a den Wert £3 Volt hat, wird diese Diode leitend, und das Potential am Verbindungspunkt 44 a sinkt rasch auf einen Wert von £2 Volt ab. Die negative Spannung am Verbindungspunkt 44 α geht weiter durch den Kopplungskondensator 44a und senkt das Potential am Gitter G 2 unter den Abschaltwert, so daß die Röhre 14 gesperrt wird. Die Spannung an der Anode P 2 steigt an und wird durch den Kathodenverstärker 22 sowohl zu der Ausgangsklemme 26 als auch über den Ausgleichskondensator 34 auf das Gitter G1 übertragen. Die Röhre 12 wird leitend. Außerdem wird wie zuvor dieser Spannungsanstieg an die i?C-Schaltung des Diodenkreises 36 gelegt, wodurch die Aufladung des Kopplungskondensators 40 eingeleitet wird. Gleichzeitig steigt das Potential an der Steuerklemme 52 von £1 auf £3 Volt, so daß das Potential am Verbindungspunkt 44 und damit an der Anode der Diode 38 exponentiell von £1 auf £3 Volt ansteigt. Ebenso erfährt wie zuvor die Anode Pl einen relativ raschen Spannungsabfall, der über den Kathodenverstärker 20 der Ausgangsklemme 24 und über den Ausgleichskondensator 34a dem Gitter G 2 zugeleitet wird, um die Röhre 14 gesperrt zu halten. In der i?C-Schaltung des Diodenkreises 36 a wird die Entladung des Kopplungskondensators 40 a eingeleitet. Gleichzeitig sinkt das Potential an der Steuerklemme 52 a von £3 auf £1 Volt ab, so daß das Potential am Verbindungspunkt 44 a und an der Anode der Diode 38 a exponentiell von £2 auf ElVoIt abfällt.

Während des Zeitalbschnitts von A bis B fällt also das Potential am Gitter G1 exponentiell auf 0 Volt, das Potential am Verbindungspunkt 44 steigt exponentiell auf £3 Volt, das Potential am Gitter G 2 steigt exponentiell auf — EVoIt, und das Potential am Verbindungspunkt 44 α fällt exponentiell auf ElVoIt. Zur Zeit B ist der Betriebszustand des bistabilen Schaltkreises 10 umgekehrt, d. h., die Röhre 12 ist nun leitend und die Röhre 14 nichtleitend. Zur Zeit B wird daher der nächste an der gemeinsamen Eingangsklemme 48 auftretende negative Eingangsimpuls zum Gitter der jetzt leitenden Röhre gesteuert, nämlich zum Gitter G1, wodurch die Anordnung 10 zurück in den AUS-Zustand kippt. Sofern also die Potentiale an den Steuerklemmen 52 und 52a richtig gesteuert sind, wird der bistabile Schaltkreis 10 nacheinander EIN- und AUS-geschaltet, wenn negative Eingangsimpulse an die gemeinsame Eingangsklemme 48 gelegt werden.

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Der bistabile Schaltkreis 10 gemäß Fig. 4 ist iden- 38. Daher werden die Potentiale an den Kathoden tisch mit dem in Fig. Γ gezeigten. Die Torschaltung der Dioden 38 um den gleichen Wert gesenkt, d. h., 35 ist etwas anders als die in Fig. 1 dargestellte und das Potential am Verbindungspunkt 44 und damit das besteht aus zwei Diodeneingangskreisen 36, die an die an der Kathode der Diode 38 von 0 auf — £ Volt und Gitter des 'bistabilen Schaltkreises 10 angeschlossen 5 das am Verfoindungspunkt 44 a und damit an der sind und die jeder aus einer Diode 38, einem Kopp- Kathode der Diode 38a von £ auf OVoIt gesenkt. Da lungskondensator 40 und einem aus den Widerständen das Potential an der Anode der Diode 38 a —EVoIt 42, 50 und 54 bestehenden Widerstandsnetzwerk be- beträgt, bleibt diese Diode gesperrt. Da jedoch das stehen. Genauer gesagt ist die Anode der Diode 38 Potential an der Anode der Diode 38 0 Volt beträgt, mit dem Gitter G 2 und die Kathode mit dem einen io wird die Diode 38 leitend und eine negative Span-Ende des Kopplungskondensators 40 verbunden. Der nung an das Gitter G2 gelegt. Die Röhre 14 wird Verbindungspunkt 44 des Kopplungskondensators 40 nichtleitend, und an der Anode P 2 ergibt sich ein star- und der Diode 38 ist an den Verbindungspunkt eines ker positiver Spannungsanstieg, der an die Ausgangs-Spannungsteilers angeschlossen, der aus den Wider- klemme 26 und an den Ausgleichskondensator 34 weiständen 42 und 54 besteht, die seinerseits zwischen der 15 tergegeben wird. Der positive Spannungsanstieg läuft Ausgangsklemme 26 bzw. der Kathode K 4 des Katho- über den Ausgleichskondensator 34 zu dem Gitter Gl denverstärkers 22 und eine negative Spannungsquelle und läßt dessen Potential über den Abschaltwert an- —B liegen. Ebenso ist die Anode der Diode 38 a mit steigen, so daß die Röhre 12 zu leiten beginnt. Außerdem Gitter G1 und die Kathode der Diode mit dem dem wird der positive Spannungsanstieg einer RC-einen Ende des Kopplungskondensators 40α verbun- 20 Schaltung des Diodenkreises 36 zugeführt, wodurch den. Der \⁷'erbindungspunkt 44a des Kopplungskon- die Aufladung des Kopplungskondensators 40 eingedensators 40 a und der Diode 38 a ist an den Verfoin- leitet wird, so daß das Potential am Verbindungspunkt dungspunkt eines Spannungsteilers angeschlossen, der 44 und an der Kathode der Diode 38 exponentiell von aus den Widerständen 42 a und 54 a besteht, welche — £ auf E Volt ansteigt. Gleichzeitig geht von der zwischen die Ausgangsklemme 24 bzw. die Kathode 25 Anode P1 ein starker negativer Spannungsstoß zu der K 3 des Kathodenverstärkers 20 und eine negative Ausgangsklemme 24 und dem Ausgleichskondensator Spannungsquelle —B eingeschaltet sind. Die anderen 34 a. Der negative Spannungsstoß geht über den Aus-Enden der Kopplungskondensatoren 40 bzw. 40a sind gleichskondensator 34 a zu dem Gitter G2, um die jeweils an die EingangSiklemmen 46 bzw. 46a ange- Röhre 14 nichtleitend zu halten, und zu einer RC-schlossen und außerdem miteinander und mit der ge- 30 Schaltung im Diodenkreis 36a, so daß der Strom im meinsamen Eingangsklemme 48 verbunden. Die Katho- Widerstand 54 a so stark wird, daß der Verbindungsden der Dioden 38 bzw. 38 a, d.h., die Verfeindungs- punkt44a und damit die Kathode der Diode 38 a auf punkte 44 sind ebenfalls jeweils über Widerstände 50 0 Volt gehalten werden.

bzw. 50 a mit den Steuerklemmen 52 bzw. 52 a ver- Während des Zeitabschnitts von A bis B fällt also

bunden. 35 das Potential am Gitter Gl exponentiell auf OVoIt,

Nachstehend sei die Arbeitsweise der Schaltung das Potential am Verbindungspunkt 44 steigt exponennach Fig. 4 an Hand des Zeitdiagramms nach Fig. 5 tiell auf E Volt, das Potential am Gitter G 2 steigt beschrieben. Fig. 5 stellt wiederum die idealisierten exponentiell auf — E Volt, und das Potential am Ver-Spannungsverläufe an verschiedenen Punkten in dem bindungspunkt 44 a wird auf OVoIt gehalten, so daß Kommutatorkreis während aufeinanderfolgender Ar- 40 zur Zeit B der Betriebszustand des bistabilen Schaltbeitsumläufe dar, wenn die Potentiale an den Steuer- kreises 10 umgekehrt worden ist. Der nächste Einklemmen 52 bzw. 52 a auf einem bestimmten konstan- gangsimpuls an der gemeinsamen Eingangsklemme 48 ten Wert gehalten werden. Die Anordnung 10 soll zu- wird wieder dem Gitter der jetzt leitenden Röhre zunächst im AUS-Zustand sein, d.h., daß die Röhre 14 geführt, d.h., zum Gitter Gl, um damit die Anordleitend und die Röhre 12 nichtleitend ist. Wieder hat 45 nung 10 zurück in den AUS-Zustand zu schalten. Sodas Gitter G 2 ein Potential von OVoIt und das Gitter lange also ein relativ niedriges positives Potential an Gl ein negatives Potential von — E Volt. Die Anode den Steuerklemmen 52 angelegt ist, wird der bistabile Pl der nichtleitenden Röhre 12 hält das Potential an Schaltkreis 10 an der gemeinsamen Eingangsklemme der Ausgangsklemme 24 auf einem positiven Wert von 48 durch negative Eingangsimpulse nacheinander EINES Volt, während die Anode P 2 der leitenden Röhre 50 und AUS-geschaltet.

14 das Potential an der Ausgangsklemme 26 auf einem Der Kommutatorkreis nach Fig. 4 wird wie der

niedrigen positiven Wert von E1 Volt hält, wie oben nach Fig. 1 auf verschiedene Weise gesteuert durch bereits beschrieben. Außerdem sei angenommen, daß Veränderung der Potentiale an den Steuerklemmen 52. die Potentiale an den Steuerklemmen 52 und 52a auf Wenn die Anordnung 10 im AUS-Zustand ist und das demselben Wert gehalten werden, wie er an der Aus- 55 Potential an der Steuerklemme 52a auf den Wert £3 gangsklemme 26 besteht, nämlich .ElVoIt. Da die Volt gebracht und das an der Steuerklemme 52 auf Potentiale an der Ausgangsklemme 26 und an der El Volt gehalten wird, ist iz. B., da die Potentiale an Steuerklemme 52 beide den niedrigen positiven Wert der Ausgangsklemme 26 und der Steuerklemme 52 von ElVoIt haben, ist daher der Strom durch den jetzt beide El Volt betragen, der Strom durch den Widerstand 54 so stark, daß das Potential am Verbin- 60 Wilderstand 54 so stark, daß das Potential am Verbindungspunkt 44 auf 0 Volt gehalten wird. Da das dungspunkt 44 und damit an der Kathode der Diode Potential an der Ausgangsklemme 24 den hohen posi- 38 auf 0 Volt gehalten wird. Da die Potentiale der tiven Wert von £3 Volt hat und die Steuerklemme Ausgangsklemme 24 und der Steuerklemme 52a den 52 a den niedrigen positiven Wert von ElVoIt, ist Wert £3 Volt haben, ist außerdem der Strom durch außerdem der Strom durch den Widerstand 54a so 65 den Widerstand 54a so stark, daß das Potential am stark, daß er das Potential am Verbindungspunkt 44 a Verbindungspunkt 44 α auf £1 Volt steigt. Wenn nun auf £ Volt hält. ein negativer Eingangsimpuls der gemeinsamen Ein-

Zur Zeit A wird ein negativer Eingangsimpuls an gangsklemme 48 zugeführt wird, werden die Potentiale die Eingangsklemme 48 gelegt und geht über die Kopp- an den Kathoden der Dioden 38 um den gleichen Wert lungskondensatoren 40 zu den Kathoden der Dioden 70 gesenkt, was nicht genügt, um die Diode 38 α leitend

zu machen, jedoch ausreicht, um die Diode 38 leitend zu machen. Daher verhindert die Diode 38 a, daß die Eingangsimpulse auf das Gitter G1 gelangen, während die Diode 38 die negative Spannung weiterleitet, um das Potential am Gitter G2 unter den Abschaltwert zu senken und die EIN-%5chaltung der Anordnung 10 einzuleiten. Nach beendeter Schaltoperation steigt das Potential am Verbindungspunkt 44 auf E Volt, da das Potential an der Ausgangsklemme 26 jetzt EZ Volt und das an der Steuerklemme El Volt betragen. Das Potential an der Ausgangsklemme 24 beträgt jetzt El Volt und das an der Steuerklemme 52 a E 3 Volt, somit fällt das Potential am Verbindungspunkt 44 a auf E Volt ab. Unter diesen Umständen werden durch die Eingangsimpulse die Potentiale an den Kathoden der Dioden 38 nicht genügend negativ, um eine der Dioden 38 leitend werden zu lassen. Daher verhindern die Dioden 38 eine Umschaltung des bistabilen Schaltkreises 10 durch die negativen Eingangsimpulse, bis das Potential am Steuergitter 52 α wieder seinen ursprünglichen Wert von El Volt erreicht hat. Wenn das der Fall ist, ist der Strom durch den Widerstand 54 a so stank, daß das Potential an der Kathode der Diode 38 a auf OVoIt gesenkt wird, so daß bei Anlegung des nächsten negativen Eingangsimpulses die Diode 38 a leitend wird und einen negativen Spannungsstoß an das Gitter Gl führt. Die AUS-Schaltung der Anordnung 10 wird eingeleitet. Wenn die Potentiale an den Steuerklemmen 52 auf hohen positiven Werten gehalten werden, spricht die Anordnung 10 auf die Eingangsimpulse nicht an, bis das Potential an der Steuerklemme auf der nichtleitenden Seite der bistabilen Anordnung genügend gesenkt wird, um die Weiterleitung eines Impulses und damit die Umschaltung der Anordnung 10 zu gestatten.

Nachstehend sei nun die Wirkungsweise des Kommutatorkreises nach Fig. 4 an Hand des Zeitdiagramms von Fig. 6 beschrieben. Fig. 6 zeigt idealisierte Spannungsverläufe an verschiedenen Punkten des Kommutatorkreises während aufeinanderfolgender Arbeitsumläufe, wenn Rechtecksignale an die Steuerklemmen 52 bzw. 52a gelegt werden. Die Anordnung 10 soll zuerst wieder AUS-geschaltet sein, d. h., daß die Röhre 14 leitend und die Röhre 12 nichtleitend ist. Daher hat das Gitter G 2 ein Potential von 0 Volt und das Gitter Gl ein negatives Potential von — E Volt. Wie zuvor hat die Ausgangsklemme 24 ein hohes positives Potential von £3 Volt, während die Ausgangsklemme 26 ein niedriges positives Potential von El Volt hat. Nun sei angenommen, daß ein Rechtecksignal mit einer Amplitude zwischen E1 und E 3 Volt an die Steuerklemme 52 und ein gleiches, aber um 180° phasenverschobenes Signal an die andere Steuerklemme 52 α angelegt wird. Da die Potentiale an der Ausgangsklemme 26 und an der Steuerklemme 52 beide den niedrigen positiven Wert von E1 Volt haben, ist dann der Strom im Widerstand 54 so stark, daß der Verbindungspunkt 44 und damit die Kathode der Diode 38 auf 0 Volt gehalten werden. Da andererseits die Potentiale an der Ausgangsklemme 24 und an der Steuerklemme 52 a beide den hohen positiven Wert von E3 Volt haben, ist der Strom im Widerstand 54a so hoch, daß der Verbindungspunkt 44 α und damit die Kathode der Diode 38 α auf E1 Volt gehalten werden.

Zur Zeit A wird ein negativer Eingangsimpuls an die gemeinsame Eingangsklemme 48 gelegt und geht über die Kopplungskondensatoren 40 zu den Kathoden der Dioden 38. Die Potentiale der Kathoden der Dioden 38 werden gesenkt, d. h., der Verhindungspunkt44 und damit die Kathode der Diode 38 wird von 0 auf —E Volt und der Verbindungspunkt 44 a und damit die Kathode der Diode 38a von El auf E Volt gesenkt. Da das Potential an der Anode der Diode 38 a — E Volt beträgt, bleibt die Diode 38 a gesperrt, d. h., die Diode 38 a läßt den negativen Eingangsimpuls nicht auf das Gitter G1 gelangen. Da jedoch das Potential an der Anode der Diode 38 0 Volt beträgt, wird die Diode 38 leitend und legt eine negative Spannung an das Gitter G 2, wodurch dessen Potential unter den Abschaltwert gesenkt und die Röhre 14 gesperrt wird. Die Spannung an der Anode P 2 steigt rasch an. Der Spannunganstieg wird an die Ausgangsklemme 26 und über den Ausgleichskondensator 34 dem Gitter G1 zugeführt. Die Röhre 12 wird leitend. Außerdem wird der positive Spannungsanstieg einer i?C-Schaltung in den Diodenkreis 36 zugeleitet, wodurch die Aufladung des Kopplungskondensators 40 eingeleitet wird. Gleichzeitig steigt das Potential an der Steuerklemme 52 von El auf £3 Volt, so daß das Potential am Verbindungspunkt 44 und damit an der Kathode der Diode 38 exponentiell von — E auf ElVoIt steigt. Außerdem gibt die Anode P1 einen starken Spannungsabfall weiter zu der Ausgangsklemme 24 und über den Ausgleichskondensator 34 a auf das Gitter G 2, um die Röhre 14 nichtleitend zu halten. Außerdem wird dieser Spannungsabfall auch auf das i?C-Glied im Diodenkreis 36 a übertragen, wodurch die Entladung des Kopplungskondensators 40 a eingeleitet wird. Gleichzeitig fällt das Potential an der Steuerklemme 52a von EZ auf El Volt, so daß das Potential am Verbindungspunkt 44 a und damit an der Kathode der Diode 38 a exponentiell von E auf 0 Volt fällt.

Während des Zeitabschnittes von A bis B fällt also das Potential am Gitter G1 exponentiell auf 0 Volt, das Potential am Veribindungspunkt 44 steigt exponentiell auf El Volt, das Potential am Gitter G'2 steigt exponentiell auf — E Volt, und das Potential am Verbindungspunkt 44a fällt exponentiell auf OVoIt, so daß zur Zeit B der Betriebszustand des bistabilen Schaltkreises 10 völlig umgeschaltet worden ist. Zur Zeit B wird also der der gemeinsamen Eingangsklemme 48 zugeleitete nächste negative Eingangsimpuls dem Gitter der jetzt leitenden Röhre, d. h. dem Gitter G1 zugeführt, um die Rückschaltung des bistabilen Schaltkreises 10 in den AUS-Zustand zu bewirken. Solange also die Potentiale an den Steuerklemmen 52 ·—· wie oben beschrieben — angelegt werden, wird der bistabile Schaltkreis 10 beim Anlegen von negativen Eingangsimpulsen an die gemeinsame Eingangsklemme 48 nacheinander EIN- und AUS-geschaltet.

Die Schaltungen nach den Fig. 1 und 4 können auch in abgewandelter Form verwendet werden. Die Steuerklemmen 52 können miteinander verbunden werden, um die bistabile Anordnung von einer einzigen Stelle aus zu steuern. Für eine einfach betätigte, anstatt einer (binär betätigten Schaltung brauchen die Eingänge der Diodeneingangskreise 36 (bzw. 36 a nicht miteinander verbunden zu werden, sondern können unabhängig voneinander sein, so daß die Eingangsimpulse den Eingangsklemmen 46 und 46 a getrennt zugeleitet werden können. Außerdem kann die RC-Zeitkonstante in den Diodenkreisen 36 und 36 α bis zu der Zeitgrenze verändert werden, die nötig ist, um die bistabile Anordnung aus dem einen in den anderen Zustand zu schalten, was wegen der geringen Belastung der Kathodenverstärker nur eine sehr kurze Zeit dauert.

Fig. 7 zeigt einen Kommutatorring, bestehend aus mehreren in Kaskade geschalteten binären Kommutatorkreisen, die jeder einen bistabilen Schaltkreis 10 und eine Torschaltung 35 umfassen. Die bistabilen Schaltkreise 10 und Torschaltungen 35 sind nur in Blockform angedeutet, um die Darstellung zu vereinfachen. Der Betriebszustand jedes bistabilen Schaltkreises 10 ist durch ein kleines χ an der im leitenden Zustand befindlichen Seite der Anordnung gekennzeichnet.

Ein Impulsgenerator liefert negative Impulse über die Eingangsklemme 56 an die Eingangsklemmen 48 der Kommutatorkreise. Die Ausgangsklemmen der Torschaltungen 35 sind jeweils an die Eingangsklemmen der bistabilen Schaltkreise 10 angeschlossen, während die Ausgangsklemmen 24 und 26 jedes bistabilen Schaltkreises 10 mit je einem Eingang der zugeordneten Torschaltung 35 und mit den Steuerklemmen 52 und 52 α der nächstfolgenden Torschaltung 35 verbunden sind. Zum Beispiel sind die Ausgangsklemmen 24 und 26 des bistabilen Schaltkreises 10 α mit einem Eingangspaar der Torschaltung 35 α bzw. mit den Steuerklemmen 52 und 52 a der Torschaltung 35 & verbunden. Der Kommutatorring kann offen sein, d. h., es können Schaltmittel (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die die erste bistabile Anordnung des Ringes EIN-schalten, oder der Ring kann geschlossen sein, so daß die Ausgangsklemmen 26 und 25 der letzten Anordnung 10d an die Steuerklemmen 52 bzw. 52 a der Torschaltung 35 α angeschlossen sind und daher der EIN-Zustand automatisch von der letzten zur ersten Anordnung in dem Ring übergeht.

Beim Arbeitsbeginn sei angenommen, daß der bistabile Schaltkreis 10a im EIN-Zustand und die übrigen Anordnungen 10 & bis IQd im AUS-Zustand sind, wie Fig. 7 zeigt. Außerdem sei angenommen, daß das Potential an der Steuerklemme 52 der Torschaltung 35 a einen hohen positiven Wert und das Potential an der Steuerklemme 52a der Torschaltung 35 a einen niedrigen positiven Wert haben, und zwar entweder infolge besonderer Schaltmittel (nicht gezeigt) oder, wenn der Ring geschlossen ist, infolge der Potentiale an den Ausgangsklemmen 24 bzw. 26 der bistabilen Anordnung 10 d. Da die bistabile Anordnung 10 a im EIN-Zustand ist, hat das Potential an der Ausgangs- 4-5 klemme 24 einen relativ niedrigen positiven Wert, der dem oberen rechten Eingang der zugeordneten Torschaltung 35 α und der S teuerklemme 52 der folgenden Torschaltung 35 b zugeleitet wird. Ebenso hat unter den angenommenen Bedingungen das Potential an der so Ausgangsklemme 26 einen relativ hohen positiven Wert, der dem oberen linken Eingang der zugeordneten Torschaltung 35 α und der Steuerklemme 52a der nächstfolgenden Torschaltung 35 & .zugeführt wird. Da die bistabilen Anordnungen 10 & bis 10 d im AUS-Zustand sind, haben die Potentiale an ihren Ausgangsklemmen 24 relativ hohe positive Werte und werden jeweils dem oberen rechten Eingang ihrer zugeordneten Torschaltungen 35 b bis 35 d sowie den Steuerklemmen 52 der nächstfolgenden Torschaltungen 35 c und 35d zugeleitet. Ebenso halben-die Potentiale an den Ausgangsklemmen 26 relativ niedrige positive Werte und werden jeweils dem oberen linken Eingang der zugeordneten Torschaltungen 35 δ bis 35 d und den Steuerklemmen 52a der nächstfolgenden Torschaltungen 35 c und 35 d zugeführt. Anfangs haben also die Potentiale der linken Eingänge der Torschaltung 35 a relativ hohe positive Werte, während die Potentiale an den rechten Eingängen der Torschaltung 35 a verhältnismäßig niedrige positive Werte haben.

Ebenso hab'en die Potentiale an den linken Eingängen der Torschaltung 35 b relativ niedrige positive Werte, während die Potentiale an den rechten Eingängen der Torschaltung 35 b relativ hohe positive Werte haben. Jedoch haben die oberen linken Eingänge der Torschaltungen 35 c und 35 ti relativ niedrige positive Werte, während die Potentiale an den unteren linken Eingängen der Torschaltungen 35 c und 35 d relativ hohe positive Werte haben. Ähnlich hat das Potential an den oberen rechten Eingängen der Torschaltungen 35 c und 35 d einen relativ hohen positiven Wert, während die rechten Eingänge der Torschaltungen 35 c und 35 d relativ niedrige positive Werte haben. Daher können die Torschaltungen 35 α und 35 b einen Impuls zu ihren zugeordneten bistabilen Anordnungen 10 a und 10 b übertragen, während die Torschaltungen 35 c und 35 a⁷ die Übertragung eines Impulses zu ihren bistabilen Anordnungen 10 c und 10 d verhindern. Wenn daher ein Eingangsimpuls an die Eingangsklemme 56 gelegt wird, sprechen die Torschaltungen 35 α und 35 b darauf an, indem sie gleichzeitig einen Impuls übertragen, um die !bistabile Anordnung 10 α AUS- und die Anordnung 10 & EIN-zusehalten, während die Torschaltungen 35 c und 35 b verhindern, daß der Eingangsimpuls eine Wirkung auf ihre bistabilen Anordnungen 10 c und 10 d ausübt.

Wenn nun die bistabile Anordnung 10 b im EIN- und die übrigen bistabilen Anordnungen 10 a, 10 c und 10 a* im AUS-Zustand sind, übertragen die Torschaltungen 35 b und 35 c einen Impuls zu ihren zugeordneten Anordnungen 10 b und 10 c, während die Torschaltungen 35 a und 35^ die Übertragung eines Impulses zu ihren Anordnungen 10 a und 10 d blockieren, so daß beim Anlegen des nächsten Eingangsimpulses an die Eingangsklemme 56 die Torschaltungen 35 b und 35 c darauf ansprechen, indem sie gleichzeitig einen Impuls übertragen, um die Anordnung 10 b in den AUS- und die Anordnung 10 c in den EIN-Zustand zu schalten. In ähnlicher Weise schaltet also jeder folgende der Eingangsklemme 56 zugeführte Eingangsimpuls den Ring weiter durch gleichzeitige AUS-Schaltung der gerade im EIN-Zustand befindlichen Anordnung 10 und EIN-S chaltung der nächstfolgenden Anordnung 10, die sich im AUS-Zustand befindet.

Der in Fig. 7 gezeigte elektronische Kommutator kann aus mehreren in Kaskade geschalteten Stufen bestehen, deren Schaltung in Fig. ί dargestellt ist. Nachstehend sei nun die Wirkungsweise einer typischen Kommutatorstufe unter Verwendung der Schaltung nach Fig. 1 an Hand von Fig. 8 beschrieben, die die Spannungsverläufe an verschiedenen Punkten, beispielsweise der Stufec während aufeinanderfolgender Arbeitsumläufe veranschaulicht.

Es sei angenommen, daß anfangs die bistabile Anordnung 10 a EIN und die bistabilen Anordnungen 10 & ibis 1Od AUS sind, wie Fig. 7 zeigt. Daher betragen die Potentiale der Ausgangsklemmen 24 und 26 der Anordnung 10c EZ bzw. ElVoIt. Die Steuerklemmen 52 und 52 a der Torschaltung 35 c, die an die Ausgangsklemmen 24 bzw. 26 der Vorrichtung 10 & angeschlossen sind, haben Potentiale von BZ bzw. B1 Volt. Daher werden die Verbindungspunkte 44 und damit die Anoden der Dioden 38 auf BZ Volt gehalten.

Zur Zeit A wird ein negativer Eingangsimpuls mit einer Amplitude zwischen BZ und £2 Volt an die gemeinsame Eingangsklemme 56 angelegt, so daß in Stufec die Potentiale an den Kathoden der Dioden 38 auf £2 Volt gesenkt werden. Da die Potentiale an

15 16

den Anoden der Dioden 38 ebenfalls 52VoIt betra- £3 Volt betragen, wird daher während der Zeit von gen, bleiben die Dioden 38 gesperrt, und die Anord- C bis D das Potential am Verbindungspunkt 44 auf nung 10 c wird nicht umgeschaltet. Gleichzeitig schal- £2 Volt gehalten. Da andererseits das Potential an tet dieser Eingangsimpuls die Anordnung 10 α AUS der Ausgangskletnme 24 £3 Volt und das an der und die Anordnung 10& EIN, wodurch die Potentiale 5 Steuerklemme 52a El Volt betragen, steigt außerdem an den Steuerklemmen 52 und 52a auf £1 bzw. £3 während der Zeit von C bis D das Potential am VerVolt gebracht werden. Da die Potentiale an der Aus- bindungspunkt 44 a exponentiell auf £2 Volt, so daß gangsklemme 26 und an der Steuerklemme 52 jetzt zur Zeit D die Potentiale an den Anoden der Dioden beide £1 Volt betragen, fällt während der Zeit von A 38 bzw. 38a £2 Volt betragen.

bis B das Potential am Verbindungspunkt 44 expo- ίο Zur Zeit D wird wieder ein negativer Eingangsnentiell auf E1 Volt. Da die Potentiale an der Aus- impuls an die gemeinsame Eingangsklemme 56 gelegt, gangsklemme 24 und an der Steuerklemme 52 α jetzt wodurch in Stufe c wieder die Potentiale an den beide £3 A⁷OIt betragen, steigt während der ZtItA Kathoden der Dioden 38 auf £2 Volt gesenkt werden, bis B das Potential am Verbindungspunkt 44a auf Da die Potentiale am Verbindungspunkt 44 und damit £3 Volt, so daß zur Zeit B die Potentiale an den An- 15 an den Anoden der Dioden 38 ebenfalls £2 Volt beoden der Dioden 38 und 38a £1 bzw. £3 Volt be- tragen, bleiben die Dioden 38 bzw. 38a gesperrt. Datragen, her verhindern die Dioden 38 bzw. 38 a der Torschal-

Zur Zeit B wird wieder ein negativer Eingangs- tung 35 c, daß der negative Eingangsimpuls die Animpuls an die gemeinsame Eingangsklemme 56 ge- Ordnung 10 c umschaltet. Gleichzeitig schaltet der Einlegt, so daß in Stufe c die Potentiale an den Kathoden 20 gangsimpuls die Anordnung 10 d AUS und die Ander Dioden 38 auf £2 Volt abfallen. Da nun das Ordnung 10 a EIN, während die Anordnungen 10 & Potential an der Anode der Diode 38 £ 1 Volt be- und 10 c im AUS-Zustand bleiben. Infolgedessen foleiträgt, bleibt die Diode 38 gesperrt, und daher bleibt ben die Bedingungen in der Torschaltung 35 c unverder Eingangsimpuls ohne Wirkung auf die Anordnung ändert; so daß während der Zeit von D bis £ die Ver-10 c. Da jedoch das Potential an der Anode der Diode 25 bindungspunkte 44 und 44a eine Spannung von 38a jetzt £3 Volt beträgt, wird die Diode 38a leitend £2 Volt beibehalten. Zur Zeit £ ist der elektronische und schaltet die Anordnung 10 c ein. Bei der EIN- Kommutator im gleichen Zustand wie zur Zeit A und Schaltung der Anordnung 10 c gelangt ein positiver läuft daher in der oben beschriebenen Weise um, in-Spannungsstoß an die Ausgangsklemme 26 und an die dem er den EIN-Zustand von Vorrichtung zu Vori?C-Schaltung im Diodenkreis 36, um die Aufladung 30 richtung des Kommutators im Ansprechen auf an die des Kopplungskondensators 40 einzuleiten. Außerdem gemeinsame Eingangsklemme 56 angelegte Eingangsentsteht an der Ausgangsklemme 24 der Anordnung impulse weiterschaltet.

10 c eine negative Spannung, die auch der i?C-Schal- Der in Fig. 7 gezeigte Kommutator kann auch aus

tung im Diodenkreis 36a zugeführt wird, um die Ent- mehreren in Kaskade geschalteten Stufen bestehen, die

ladung des Kopplungskondensators 40 α einzuleiten. 35 aus binären Kommutatorkreisen gemäß Fig. 4 beste-

Gleichzeitig mit der EIN-Schaltung der Anordnung hen. Nachstehend sei die Wirkungsweise einer Stufe

10 c schaltet der Eingangsimpuls die Anordnung 10 & des Kommutators unter Verwendung der Schaltung

AUS, wodurch die Potentiale an den Steuerklemmen nach Fig. 4 an Hand von Fig. 9 beschrieben, die die

52 und 52 a der Torschaltung 35 c auf £3 bzw. Spannungsverläufe an verschiedenen Punkten, bei-

£1 Volt gebracht werden. Da die Potentiale an der 40 spielsweise der Stufe c, während aufeinanderfolgender

Ausgangsklemme 26 und an der Steuerklemme 52 Arbeitsumläufe bringt.

jetzt beide £3 Volt betragen, steigt daher während Wie zuvor sei angenommen, daß anfangs die bistades Zeitabschnittes von B bis C das Potential am Ver- bile Anordnung 10 a EIN und die bistabilen Anordbindungspunkt 44 exponentiell auf £3 Volt. Da die nungen 10 & bis 1Od AUS sind. Daher haben die AusPotentiale an der Ausgangsklemme 24 und an der 45 gangsklemmen 24 und 26 der Anordnung 10 c Poten-Steuerklemme 52 a jetzt'beide £1 Volt betragen, fällt tiale von £3 bzw. £lVolt. Die Steuerklemmen 52 außerdem während der Zeit B bis C das Potential am und 52a der Torschaltung 35 c, die an die Ausgangs-Verbindungspunkt 44 a exponentiell auf £1 Volt ab, klemmen 24 bzw. 26 der Vorrichtung 10 & angeschlosso daß zur Zeit C die Potentiale an den Anoden der sen sind, haben Potentiale von £3 bzw. £1 Volt. Da-Dioden 38 und 38a £3 bzw. £1 Volt betragen. 50 her ist der Strom durch die Widerstände 54 so stark,

Zur Zeit C wird wieder ein negativer Eingangs- daß die Potentiale an den Verbindungspunkten 44 und

impuls an die gemeinsame Eingangsklemme 56 gelegt, damit an den Kathoden der Dioden 38 £ Volt betra-

so daß nun in Stufe c die Potentiale an den Kathoden gen.

der Dioden 38 und 38 a wieder auf £2 Volt gesenkt Zur Zeit A wird ein negativer Eingangsimpuls an werden. Da das Potential an der Anode der Diode 38 a 55 die gemeinsame Eingangsklemme 56 gelegt, wodurch jetzt £1 Volt beträgt, bleibt diese Diode gesperrt, und in Stufe c die Kathoden der Dioden 38 um denselben daher hat der Eingangsimpuls keine Einwirkung auf Wert von £ auf 0 Volt gesenkt werden. Da die Potendie Anordnung 10 c. Da aber andererseits das Poten- tiale an den Anoden der Dioden 38 und 38 α 0 bzw. tial an der Anode der Diode 38 £3 Volt beträgt, wird — £ Volt betragen, bleiben die Dioden 38 gesperrt. Dadie Diode 38 leitend und schaltet die Anordnung 10 c 60 her verhindern die Dioden 38 bzw. 38 a der Torschal-AUS. Gleichzeitig mit der AUS-Schaltung der An- tung 35 c, daß der negative Eingangsimpuls die Vorordnung 10 c schaltet der Eingangsimpuls die Anord- richtung 10 c umschaltet. Gleichzeitig schaltet der Einnung 10α⁷ EIN. Die Anordnung 10 c bringt bei ihrer gangsimpuls die Anordnung 10 a AUS und die An-AUS-Schaltung die Potentiale an den Ausgangsklem- Ordnung 10 & EIN, wodurch die Potentiale an den men 24 und 26 auf £3 bzw. £1 Volt. Da die Anord- 65 Steuerklemmen 52 und 52 a des Tores 35 c auf £1 nung 10 b zur Zeit C ihren Zustand nicht verändert, bzw. £ 3 Volt gebracht werden. Da nun die Potentiale behalten die Potentiale an den Steuerklemmen 52 und an der Ausgangsklemme 26 der Stufe c und an der 52 a der Torschaltung 53 c ihren Wert von £3 bzw. Steuerklemme 52 der Stufe c beide £1 Volt betragen, £ 1 Volt bei. Da das Potential an der Ausgangs- ist während der Zeit von A bis B der Strom durch klemme 26 £1 Volt und das an der Steuerklemme 52 70 den Widerstand 54 so stark, daß das Potential am

Venbindungspunkt 44 auf 0 Volt gehalten wird. Da die Potentiale an der Ausgangsklemme 24 und an der Steuerklemme 52a jetzt beide B3 Volt betragen, ist während der Zeit von A bis B der Strom im Widerstand 54 so stark, daß das Potential am Verbindungspunkt 44a exponentiell auf El Volt steigt, so daß zur Zeit B die Potentiale an den Kathoden der Dioden 38 und 38a 0 'bzw. Bl Volt betragen.

Zur Zeit B wird wieder ein negativer Eingangsimpuls an die gemeinsame Eingangskletnme 56 gelegt, wodurch in Stufe c die Potentiale an den Kathoden der Dioden 38 wieder um denselben Wert gesenkt werden, d. h., das Potential am Verbindungspunkt 44 geht von 0 auf — E Volt und das am Verbindungspunkt 44 a von E1 auf E Volt herunter. Da nun das Potential an der Anode der Diode 38 a —EVoIt beträgt, bleibt die Diode 38 α gesperrt und verhindert, daß der Eingangsimpuls eine Wirkung auf die Anordnung 10 c hat. Da jedoch das Potential an der Anode der Diode 38 0 Volt beträgt, wird die Diode 38 leitend und schaltet die An-Ordnung 10 c EIN. Die Anordnung 10 c legt bei ihrer EIN-Schaltung eine positive Spannung an die Ausgangsklemme 26 und an die i?C-Schaltung im Tor 36, um die Aufladung des Kopplungskondensators 40 einzuleiten. Ebenfalls bewirkt die Vorrichtung 10 c, daß eine negative Spannung an der Ausgangsklemme 24 und an der i?C-Schaltung in der Torschaltung 36a erscheint, wodurch der Kopplungskondensator 40 α sich zu entladen beginnt. Gleichzeitig mit der EIN-Schaltung der Anordnung 10 c schaltet der Eingangsimpuls die Anordnung 10 & AUS, wodurch die Potentiale an den Steuerklemmen 52 und 52 a der Torschaltung 35 c auf E 3 bzw. E1 Volt gebracht werden. Da die Potentiale an der Ausgangsklemme 26 und an der Steuerklemme 52 der Stufe c jetzt beide EZ Volt betragen, ist daher der Strom im Widerstand 54 während der Zeit von B bis C so stark, daß das Potential am Verbindungspunkt 44 exponentiell auf E1 Volt steigt. Da die Potentiale an der Ausgangsklemme 24 und an der Steuerklemme52a jetzt beide El Volt betragen, ist während der Zeit von B bis C der Strom im Widerstand 54 a so stark, daß das Potential am Verbindungspunkt 44 α exponentiell auf 0 Volt fällt, so daß zur Zeit C die Potentiale an den Kathoden der Dioden 38 und 38 α £ 1 bzw. 0 Volt betragen.

Zur Zeit C wird wieder ein negativer Eingangsimpuls an die gemeinsame Eingangsklemme 56 gelegt, wodurch in Stufe c die Potentiale an den Kathoden der Dioden 38 wieder um denselben Wert gesenkt werden, d. h., das Potential am Verbindungspunkt 44 geht von El auf E Volt und das am Verbindungspunkt44α von 0 auf — E Volt herunter. Da nun das Potential an der Anode der Diode 38 ~E Volt beträgt, bleibt die Diode 38 gesperrt und verhindert daher den Einfluß des Eingangsimpulses auf die Anordnung 10 c. Da jedoch das Potential an der Anode der Diode 38a 0 Volt !beträgt, wird diese Diode 38 α leitend und schaltet die Anordnung 10c AUS. Gleichzeitig mit der AUS-Schaltung der Anordnung 10 c schaltet der Eingangsimpuls die Anordnung 10a* EIN. Bei der AUS-Schaltung der Anordnung 10 c werden die Potentiale an den Eingangsklemmen 24 und 26 auf £3 bzw. E1 Volt gebracht. Da die Anordnung 10 b zur Zeit C ihren Zustand nicht ändert, behalten die Potentiale an den Steuerklemmen 52 und 52 a der Torschaltung 35 c den Wert von E3 bzw. ElVoIt bei. Daher ist, weil das Potential an der Ausgangsklemme26 El und das an der Steuerklemme 52 E3 Volt betragen, während der Zeit von C bis D der Strom im Widerstand 54 so stark, daß das Potential am Verbindungspunkt 44 auf E Volt gehalten wird. Da das Potential an der Ausgangsklemme 24 E 3 Volt beträgt und das an der Steuerklemme 52a El Volt, ist während der Zeit von C bis D der Strom im Widerstand 54 so stark, daß das Potential am Verbindungspunkt 44 α exponentiell auf B Volt ansteigt, so daß izur Zeit D die Potentiale an den Kathoden der Dioden 38 E Volt betragen.

Zur Zeit D wird wieder ein negativer Eingangsimpuls an die gemeinsame Eingangsklemme 56 gelegt, wodurch in Stufe c die Potentiale an den Kathoden der Dioden 38 wieder um den gleichen Wert gesenkt werden, d. h., die Potentiale an den Verbindungspunkten 44 und 44 a gehen von E auf 0 Volt herunter. Da nun die Potentiale an den Anoden der Dioden 38 und 38 a 0 bzw. — E Volt betragen, bleiben die Dioden 38 und 38 a gesperrt. Daher verhindern die Dioden 38 und 38 α in Torschaltung 35 c, daß der negative Eingangsimpuls die Anordnung 10 c umschaltet. Gleichzeitig schaltet aber der Eingangsimpuls die Anordnung 1Od AUS und die Vorrichtung 10 a EIN, während die Vorrichtungen 10 & und 10 c im AUS-Zustand bleiben. Daher bleiben die Bedingungen in der Torschaltung 35 c unverändert, so daß während der Zeit von D Ibis B die Verbindungspunkte 44 exponentiell wieder auf E Volt ansteigen. Zur Zeit E schließlich ist der elektronische Kommutator im gleichen Zustand wie zur Zeit A.

Nachstehende Tabellen bringen als Beispiele bestimmte Werte für die angelegten Spannungen und für die Widerstands- und Kapazitätswerte, die in den Schaltungen nach Fig. 1 und 4 verwendet werden können. Die Erfindung selbst ist jedoch nicht auf diese beispielsweisen Werte beschränkt.

	Kg.l	Kg. 4
Widerstand 16	10 kOhtn	lOkOhm
Widerstand 18	lOkOhm	10 kOhm
Widerstand 28	18 kOhm	12 kOhm
Widerstände 30	24 kOhm	16 kOhm
Widerstände 32	15 kOhm	22 kOhm
Kondensatoren 34	22 pF	22 pF
Kondensatoren 40	22 pF	22 pF
Widerstände 42	100 kOhm	100 kOhm
Widerstände 50	68 kOhm	lOOkOhm
Widerstände 54		130kOhm
Batterie ++B	200 Volt	200 Volt
Batterie +B	100 Volt	100 Volt
Batterie —B	-100 Volt	-100 Volt

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Offene oder geschlossene, impulsbetriebene Kommutatorkette, deren einzelne Stufen bistabile Schaltkreise enthalten, deren Ein- und Ausgangskreisen Torschaltungen zugeordnet sind und deren Rüokkopplungszweige Kathodenfolgestufen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Eingang (46, 46a) derEin- (36) undAusgangstorschaltung (36a) einer Stufe miteinander verbunden ist, daß je ein weiterer Eingang (42, 42a) jeweils mit einem Kathodenfolgeausgang (26, 24) verbunden ist und daß je ein weiterer Eingang (52, 52a) mit jeweils einem Kathodenfolgeausgang der vorhergehenden Stufe verbunden ist.

2. Anordnung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander verbundenen Eingänge (46, 46 a) aller Torschaltungen (35) der Kommutatorkette gemeinsam verbunden sind und

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über die Klemmen (48) durch Zählimpulse gesteuert werden.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der'bistabile Schaltkreis (10) jeder Kommutatorstufe mit seiner Eingangs-(36) und Ausgangstorschaltung (36 a) eine Brükkenschaltung bildet, deren Zweige je eine Diode (38, 38 a), eine Impedanz (40, 40 a) und einen Steuerkreis (Gl-Kl, G2-K2), insbesondere die Gitterkathodenstrecke je einer Hälfte (12, 14) des bistabilen Schaltkreises (10) enthält, deren einer Diagonalen die Zählimpulse und deren anderer als Steuerimpulse die Impulse des zugeordneten bistabilen Schaltkreises und des der vorangehenden Stufe zugeführt werden.

4. Anordnung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählimpulseingang (48) mit den beiden Dioden (38, 38a) verbunden ist.

5. Anordnung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählimpulseingang (48) mit den beiden Impedanzen (40, 40 a) verbunden ist.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einem der Brückenknoten (44 bzw. 44 a) zugeführten Ausgangsspannungen (z. B. 24, 52 a in Fig. 3) gleichphasig sind.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der der Torschaltung

(35) zugeführte Zählimpuls nur durch den Brükkenzweig, dessen resultierende Steuerspannung mit der Zählimpulsamplitude eine Spannungsdifferenz an der' betreffenden Diode (38 oder 38 a) in Durchlaßrichtung ergibt, zu dem zugeordneten Steuerkreis (Gl bzw. G2) des bistabilen Schaltkreises (10) gelangt.

8. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die der Torschaltung (35) zugeführten Ausgangsspannungen (52, 26 in Fig. 3 oder 52a, 24) über je einen Widerstand (42, 50 bzw. 42 a, 50 a) der Elektrode einer Diode (37 bzw. 38 a) zugeführt werden, die über eine Kapazität (40) mit einem der Steuerkreise (G 1 bzw. G 2) des bistabilen Schaltkreises (10) verbunden ist.

9. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die der Torschaltung (35) zugeführten Ausgangs spannungen (52, 26 in Fig. 3 oder 52 a, 24) und eine besondere Vorspannung (-B) über je einen Widerstand (42, 50, 54 oder 42 a, 50 a, 54 a) der Elektrode einer Diode (38 oder 38 a) zugeführt werden, die über eine Kapazität (40) mit dem Zählimpulseingang (48) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 759 732.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen