DE1093820B - Einrichtung zur Erzeugung einer Reihe von zeitlich verschobenen elektrischen Impulsen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erzeugung einer Reihe von zeitlich verschobenen Impulsen. Solche Anordnungen kommen z. B. zur Verwendung bei Schaltungen für Selbstanschlußtelephonie oder Telegraphie, bei Rechenmaschinen oder zum Steuern der Steuerleitungen von Wiedergabepaneelen, um Fernsehoder Radarbilder sichtbar zu machen, z. B. von Wiedergabepaneelen mit Koordinatensteuerung, bei denen die Kreuzungen zwischen senkrecht zueinander angeordneten Steuerleitern aufleuchten.

Die Einrichtung nach der Erfindung besitzt einen Magnetkern aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife, der mit einer Steueröffnung und einer Reihe von HilfsÖffnungen versehen ist, die in bezug auf die Steueröffnung in zunehmenden Abständen liegen, wobei zuerst ein Strom bestimmter Richtung einer mit der Steueröffnung gekoppelten Leitung zur Überführung der verschiedenen Teile des Kernes in einen bestimmten magnetischen Anfangszustand zugeführt wird und dann ein mit der Zeit monoton zunehmender Steuerstrom entgegengesetzter Richtung an die gleiche oder eine andere mit der Steueröffnung gekoppelte Steuerleitung, wobei während der genannten Stromänderung zeitlich verschobene Impulse Ausgangswicklungen entnehmbar sind, die mit den Brücken aus magnetischem Material zwischen den aufeinanderfolgenden HilfsÖffnungen der Reihe gekoppelt sind.

Es sei bemerkt, daß Magnetkerne aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife mit einer Steueröffnung und mindestens einer HilfsÖffnung an sich bereits bekannt sind. Solche Kerne, die mitunter als Transfluxoren bezeichnet werden, kamen aber bisher nicht zur Verwendung, um eine Reihe zeitlich verschobener Impulse zu erzeugen.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Magnetkern M aus magnetischem Material mit rechteckiger Hystereseschleife, wie in Fig. 2 dargestellt. Im allgemeinen kann sich das Material in zwei entgegengesetzten Zuständen magnetischer Remananz P und N befinden. Der Kern M besitzt eine Steueröffnung A sowie eine Anzahl von HilfsÖffnungen B, C, D, E, F, G, H, I und /, die in verschiedenen Abständen von der Steueröffnung A liegen. Der Abstand der Steueröffnung A von der Oberseite, der Unterseite und der linken Seite des Kernes entspricht der Summe oder ist größer als die Summe der Breite der Brücken aus magnetischem Material zwischen den verschiedenen Öffnungen und zwischen der HilfsÖffnung/ und der rechten Seite des Kernes M. Die Steueröffnung A ist durch eine schleifenförmige Kopplungsleitung S mit einer Steuereinrichtung Z G gekoppelt, die einen Sägezahngenerator enthält. Weiter sind die Brücken zwischen den aufeinanderfolgenden Öffnungen ^i, B, C usw. durch Einrichtung zur Erzeugung

einer Reihe von zeitlich verschobenen

elektrischen Impulsen

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. mat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 31. Oktober 1958

Berend van Onimen und Simon Duinker,

Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

Ausgangswicklungen W₁... W₁₀ mit den Ausgangsklemmen K₁...K₁₀ gekoppelt. Der Kern kann dadurch in einen bestimmten magnetischen Beginnzustand gebracht werden, daß unter Steuerung der Steuereinrichtung Z G der Leitung S ein Steuerimpuls zugeführt wird. Der Steuerstrom hat z. B. eine solche Richtung, daß im Beginnzustand sämtliche magnetischen Kraftlinien geschlossene Kurven rings um die Steueröffnung A in rechtsdrehendem Sinne bilden, wie z. B. in Fig. 1 durch die gestrichelten Kurven L₁.. .L₄ dargestellt. Der Magnetfluß links von der Öffnung A verteilt sich also rechts von der Öffnung A über die verschiedenen Brücken zwischen den Öffnungen. Wird dann der Sägezahngenerator der Einrichtung Z G betätigt, der einen monoton zunehmenden Strom in einer Richtung liefert, die derjenigen des genannten Steuerimpulses entgegengesetzt ist, so wird das magnetische Material des Kernes in den entgegengesetzten Magnetisierungszustand übergeführt. Weil das Linienintegral der magnetischen Kraft H längs sämtlichen geschlossenen, die Öffnung yl umgebenden Kurven das gleiche ist und entsprechend der Zeit zunimmt, wird die magnetische Kraft H mit zunehmendem Abstand bis zur Öffnung A abnehmen. In jedem Zeitpunkt ist die magnetische Kraft H in der Brücke zwischen den Öffnungen A und B also größer als die in der Brücke zwischen den Öffnungen B und C, und letztere übersteigt wieder die in der Brücke zwischen den Öffnungen C und D, usw. Fig. 3 zeigt, wie die magnetische Kraft H₁, H₂, H₃ usw. in den Brücken zwischen den Öffnungen A und B,

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B und C, C und D usw. sich als Funktion der Zeit T ändert. Bekanntlich ist ein Minimumwert Hc der magnetischen Kraft H erforderlich, um das Material in den entgegengesetzten Magnetisierungszustand überzuführen. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, wird dieser Wert für die Brücke zwischen den öffnungen A und B im Zeitpunkt T₁, für die Brücke zwischen den öffnungen B und C im Zeitpunkt T₂, für die Brücke zwischen den Öffnungen C und D im Zeitpunkt T₃ usw. erreicht. Wenn sich die Magnetisierung des Materials einer Brücke ändert, wird eine Induktionsspannung in der mit dieser Brücke gekoppelten Wicklung erzeugt. Auf diese Weise werden also nacheinander Impulse an den Ausgangsklemmenpaaren K₁ ... K₁₀ erscheinen. Diese Impulse sind z. B. verwendbar, um nacheinander Torschaltungen bei TeIephonieschaltungsanordnungen zu öffnen.

Unter Umständen kann es erwünscht sein, mindestens einen bestimmten Impuls der Reihe zu unterdrücken, z. B. den Impuls an den Ausgangsklemmen K_t. Dies ist auf einfache Weise dadurch erreichbar, daß, dem Sägezahnsteuerstrom vorangehend, den Klemmen A₄ oder einer nicht dargestellten, mit der gleichen Brücke gekoppelten Hilfswicklung ein Impuls derart zugeführt wird, daß die Brücke zwischen den öffnungen D und E von dem Beginnzustand in den entgegengesetzten Zustand übergeht. Beim Auftreten des Sägezahnsteuerstroms befindet sich diese Brücke also bereits im Endzustand, und es erfolgt keine Magnetisierungsänderung, so daß den Klemmen X₄ auch kein Ausgangsimpuls abgegeben wird. Auch ist es möglich, Impulse an bestimmten Ausgangsklemmen an früheren oder späteren Zeitpunkten auftreten zu lassen. Dies ist dadurch erreichbar, daß diesen bestimmten Brücken eine bestimmte Vormagnetisierung verliehen wird, z. B. dadurch, daß einer mit dieser Brücke gekoppelten Wicklung, z. B. der Ausgangswicklung, ein Gleichstrom zugeführt wird. Entsprechend der Richtung dieses Hilfsstromes wird das dem Sägezahnstrom entsprechende Magnetfeld in der Brücke vergrößert oder verringert, so daß der kritische Wert Hc in einem früheren oder späteren Zeitpunkt auftritt. Es ist auf diese Weise z. B. möglich, den Impuls an die Klemmen A₄ in einem späteren Zeitpunkt anzulegen als den Impuls an die Klemmen -JC₁₀.

Die Anordnung ist auch verwendbar, um einen Impuls-Zeit-Kode dadurch zu erzeugen, daß bestimmte Wicklungen auf geeignete Weise miteinander in Reihe oder in Reihenopposition geschaltet werden. Werden z. B. die Wicklungen W₁, W₃ und W_i miteinander in Reihe geschaltet, so werden in den Zeitpunkten T₁, T₃ und T₄ Impulse auftreten, in den anderen Zeitpunkten nicht. Schaltet man die Wicklungen W₁, W₃ und W₅ in Reihe, wobei die Wicklung W₃ den Wicklungen W₁ und W₆ entgegengesetzt in der Reihenschaltung liegt, so erscheint im Zeitpunkt T₁ ein positiver Impuls, im Zeitpunkt T₂ kein Impuls, im Zeitpunkt T₃ ein negativer Impuls, im Zeitpunkt T₄ kein Impuls und schließlich im Zeitpunkt T₅ ein positiver Impuls. Auf diese Weise lassen sich dadurch, daß eine Anzahl von Leitungen auf geeignete Weise durch die öffnungen geflochten werden, eine Anzahl verschiedener Kodekombinationen nach Bedarf mit dem gleichen Magnetkern erzeugen.

Die Anordnung läßt sich auf verschiedene Weise ändern. So brauchen die öffnungen nicht rund zu sein; sie können vorteilhaft auch langgestreckt, z. B. elliptisch oder rechteckig sein, wobei die größte Abmessung senkrecht zur Verbindungslinie der öffnungen steht. Der gegenseitige Abstand der öffnungen braucht nicht gleich zu sein, z. B. für den Fall, daß die Zeitverzögerung zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen verschieden sein soll. Die öffnungen können weiter auch spiralförmig statt in Form einer Geraden angeordnet sein. Hierdurch ist es möglich, eine geringere gegenseitige Zeitverzögerung zwischen den Impulsen zu erhalten.

Die Anzahl von Ausgangsimpulsen läßt sich auf einfache Weise nach Bedarf dadurch vergrößern, daß eine Anzahl von Magnetkernen nach Fig. 1 in einer Matrix entsprechend Fig. 4 angeordnet werden. Die in einer gleichen horizontalen Reihe wie Af₁₁, JIf₁₂ und M₁₃ bzw. JIf₂₁, M₂₂ und M₂₃ liegenden Kerne sind über ihre Steueröffnung mit einer gleichen horizontalen Steuerleitung Ti₁ bzw. H₂ gekoppelt. Ebenso sind die Kerne einer gleichen vertikalen Säule mit einer gemeinsamen vertikalen Steuerleitung V₁, V₂, V₃ gekoppelt. Weiter sind die verschiedenen Kerne über eine gemeinsame Steuerleitung BG mit einem Sägezahngenerator ZG und einer Gleichstromquelle BA gekoppelt. Der Sägezahngenerator ZG liefert über die Leitung ZG periodisch einen Sägezahnstrom, dessen Amplitude so groß ist, daß der ganze Magnetkern in einen bestimmten magnetischen Zustand,

z. B. P, geführt werden kann. Die Gleichstromquelle BA liefert aber einen Strom von entgegengesetzter Richtung, dessen Größe mindestens das doppelte der Amplitude des Sägezahnstroms beträgt. Die Kerne verbleiben also stets in einem magnetischen Sättigungszustand, der der Richtung des genannten Gleichstroms entspricht.

Die Anordnung enthält weiter zwei Zählschaltungen TS₁ und TS₂. Die Zählschaltung TS₁ wird derart vom Sägezahngenerator ZG gesteuert, daß sie nach jeder Periode des Sägezahns in die nächste Lage übergeht, derart, daß nacheinander und periodisch während einer Sägezahnperiode den Leitungen V₁, V₂ und V₃ ein Gleichstrom geliefert wird. Diese Gleichströme sind in bezug auf den die Leitung BG durchfließenden Gleichstrom in entgegengesetzter Richtung wirksam, und die Stärke beträgt annähernd die Hälfte. Die Zählschaltung TS₂ wird derart vom Sägezahngenerator ZG gesteuert, daß die Zählschaltung periodisch und aufeinanderfolgend den Leitungen H₁ und H₂ Gleichströme zuführt, und zwar immer während einer Anzahl von Perioden des Sägezahnstroms nacheinander, entsprechend der Anzahl von Magnetkernen einer horizontalen Reihe, im vorliegenden Beispiel also stets während drei Perioden. Diese Ströme haben ebenfalls eine in bezug auf die des Stroms durch die Leitung BG entgegengesetzte Richtung, und die Stärke entspricht etwa der Hälfte. Die die Leitungen V₁, V₂ und V₃ oder H₁ und H₂ durchfließenden Ströme sind also je für sich nicht imstande, die verriegelnde Wirkung des die Leitungen BG durchsetzenden Gleichstroms zu beheben, so daß die nur mit einer stromführenden Leitung V₁... V₃ oder H₁ und H₂ verbundenen Kerne gesättigt bleiben, während der mit zwei dieser Leitungen verbundene Kern durch den Sägezahnstrom über die Leitung BG in den entgegengesetzten magnetischen Zustand übergeführt wird; wie an Hand von Fig. 1 geschildert, werden dann nicht dargestellten Wicklungen, die mit den Brücken zwischen den verschiedenen aufeinanderfolgenden öffnungen gekoppelt sind, Impulse geliefert. Nacheinander erscheinen also Ausgangsimpulse an den Ausgangswicklungen des Kernes M₁₁, anschließend an den Ausgangswicklungen der Kerne M₁₂, M₁₃, M₂₁, M₂₂ und M₂₃, wonach den Ausgangswicklungen des Kernes M₁₁ usw. wieder Ausgangsimpulse entnommen werden können.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Erzeugung einer Reihe von

zeitlich verschobenen elektrischen Impulsen, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Magnetkern (M) aus magnetischem Material mit rechteckiger Hysterese-

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schleife besitzt, der mit einer Steueröffnung (.4) und einer Reihe von HilfsÖffnungen (B.. .1) versehen ist, die in bezug auf die Steueröffnung in zunehmenden Abständen liegen, wobei zuerst ein Strom bestimmter Richtung einer mit der Steueröffnung gekoppelten Leitung (S) zur Überführung der verschiedenen Teile des Kernes in einen bestimmten magnetischen Anfangszustand zugeführt wird und dann ein mit der Zeit monoton zunehmender Steuerstrom entgegengesetzter Richtung an die gleiche oder eine andere mit der Steueröffnung gekoppelte Steuerleitung (S), wobei während der genannten Stromänderung zeitlich verschobene Impulse Ausgangswicklungen (W₁ .. ■ W₁₀) entnehmbar sind, die mit den Brücken aus magnetischem Material zwischen den aufeinanderfolgenden HilfsÖffnungen der Reihe gekoppelt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Ausgangswicklungen in Reihe oder in Reihenopposition derart geschaltet sind, daß der Reihenschaltung ein Ausgangsimpulskode entnehmbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um nach

dem genannten Stromimpuls bestimmte Brücken zwischen den aufeinanderfolgenden HilfsÖffnungen der Reihe in den entgegengesetzten magnetischen Remanenzzustand zu führen.

4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um vorherbestimmte Brücken vorzumagnetisieren.

5. Einrichtung mit einer Anzahl von Magnetkernen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich entsprechend der Zeit monoton ändernde Steuerstrom periodisch an eine mit den Steueröffnungen der verschiedenen Kerne gekoppelte gemeinsame Leitung geführt und ein Gleichstrom entgegengesetzter Richtung an die gleiche oder eine zweite, mit sämtlichen Steueröffnungen gekoppelte Leitung geführt wird, dessen Stärke den Maximalwert des sich periodisch ändernden Stroms übersteigt, und Mittel vorgesehen sind, um einer oder mehreren weiteren Steuerleitungen einen Strom zuzuführen und die Wirkung des Gleichstroms bei den verschiedenen Kernen während der monotonen Änderung des sich periodisch ändernden Stroms nacheinander aufzuheben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen