DE1105912B - Impulsformereinrichtung zur Erzeugung von kurzzeitigen Impulsen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Zur Erzeugung von kurzzeitigen Impulsen sind Einrichtungen mit relativ zu einem Wandler bewegten, umlaufenden, paarweise angeordneten Magnetstäben bekannt, bei welchen dem Wandler ein als Impulsbegrenzer ausgebildeter Impulsformer nachgeschaltet ist. Diese Einrichtungen sind infolge der komplizierten baulichen Anordnung der Magnetstabpaare unhandlich. Zur Erzeugung kurzzeitiger Impulse ist es ferner bekannt, eine besondere Spur eines Trommelspeichers mit in regelmäßigem Abstand angeordneten magnetischen Punkten zu versehen, welche von einer Ausgabevorrichtung abgegriffen werden. Der der Ausgabevorrichtung nachgeschaltete Verstärker liefert dann Impulse ausreichender Stärke, jedoch treten bei diesen Anordnungen Schwierigkeiten durch ungewünschte Geräuschimpulse auf. Durch ungenügende Homogenität des magnetischen Materials der Spur der punktförmigen Magnetisierung für die Erzeugung der kurzzeitigen Impulse oder durch zusätzliche Magnetisierung infolge von Streufeldern kann von dieser Spur ein Rauschen erzeugt werden, welches nach der Verstärkung Fehlimpulse zu liefern vermag. Die Erfindung bezweckt, die Unterscheidung zwischen Nutzsignalen und Geräuschsignalen zu verbessern, und erreicht dies durch eine besondere Ausbildung der Impul s f ormereinrichtung.

Die Impulsformereinrichtung zur Erzeugung von kurzzeitigen Impulsen nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Gegentaktverstärker besteht, welchem erforderlichenfalls nach Vorverstärkung von einem magnetisch induktiven Impulsgeber Spannungshalbwellen der beiden entgegengesetzten Polaritäten zugeführt werden und dessen Ausgangsübertrager einen Kern mit praktisch rechteckiger Hysteresisschleife und kleiner Koerzitivkraft besitzt und die Anordnung so getroffen ist, daß einer der beiden Primärkreise des Ausgangsübertragers durch die eine der beiden Halbwellen schwächer gesteuert wird als der andere Primärkreis durch die andere Halbwelle und nur eine solche Erregung erhält, daß diese gerade ausreicht, um den Magnetisierungszustand des Kernes unter Überwindung der Koerzitivkraft von einem Remanenzpunkt in den anderen Remanenzpunkt zu überführen, worauf die von der anderen Halbwelle stammende wesentlich stärkere Steuerung die Magnetisierung des Kernes schnell in den entgegengesetzten Sättigungszustand überführt und dabei einen kurzzeitigen Impuls großer Amplitude erzeugt, die Koerzitivkraft des Magnetkernes andererseits aber so groß bemessen ist, daß sie bei einer Erregung einer Steuerwicklung durch Störsignale nicht überwunden werden kann.

Die Impulsformereinrichtung nach der Erfindung ermöglicht es, daß die erzeugten Impulse zeitlich ganz Impulsformereinrichtung zur Erzeugung
von kurzzeitigen Impulsen

Anmelder:

Sperry Rand Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Weintraud, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Mainzer Landstr. 134-146

Beanspruchte Priorität:
V. St v. Amerika vom 12. September 1958

Jacob Joseph Keilsohn, Huntington Valley, Pa.,
und James White Peghiny, Philadelphia, Pa.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

genau bestimmt sind, weil die Impulserzeugung in dem Augenblick erfolgt, in dem die induzierte Wechselspannung die Bezugsachse kreuzt. Dieser Kreuzungspunkt stellt den zeitlich am genauesten zu bestimmenden Teil des Signals dar. Sie ermöglicht ferner eine Unterdrückung von Störsignalen durch die Ausnutzung der quadratischen Hysteresisschleife des Magnetkernes und einen asymmetrischen Gegentaktverstärker.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Abstimmimpulsen,

Fig. 2 Kurvenformen verschiedener Spannungen, die an unterschiedlichen Teilen der Schaltung nach Fig. 1 auftreten, in idealisierter Darstellung,

Fig. 3 eine idealisierte Darstellung der Hysteresischarakteristik des Ausgangstransformators nach Fig. 1.

Der Impulsgenerator der Fig. 1 arbeitet mit einer magnetischen Trommel 10 zusammen, welche mit einem Typenrad oder Typenradzylinder 10 a zusammen umläuft und die an ihrer Oberfläche eine Abstimmspur 11 aufweist, die aus magnetisierten Punkten 12 besteht, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, welcher dem Abstand der Buchstabenstellungen auf dem Typenrad oder Zylinder 10 a entspricht. Diese magnetischen Punkte können z. B. aus einem engen magnetischen Bereich einer Polarität auf einer Oberfläche bestehen, welche in der anderen Polarität ma-

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gnetisiert ist. Es können aber auch andere magnetische schaltet ist. Der Ausgangstransformator 30 besitzt Systeme und andere magnetische Speicherträger, z. B. einen magnetischen Kern mit einer praktisch rechtmagnetische Bänder verwendet werden. eckigen Hysteresischarakteristik, wie sie in Fig. 3

Der Abstimmspur 11 ist ein magnetischer Wandler- dargestellt ist. Die Sekundärwicklung 37 des Transkopf 13 gegenübergestellt. Dieser Kopf 13 enthält eine 5 formators 30 liegt in Reihe mit einer Gleichspannungs-Spule 14, welche ein Signal auf Leitungen 15 erzeugt, quelle, die durch die Batterie 33 wiedergegeben ist, und die mittels eines Transformators an in Kaskade ge- einer nur in einer Richtung durchlässigen Einrichtung, schaltete Verstärker 16 und 17 angeschlossen sind. wie sie durch die Diode 34 wiedergegeben ist und ist Sobald ein magnetisierter Bereich unter dem Kopf 13 sodann mit einer Recheneinrichtung 38 verbunden, hindurchläuft, wird der Fluß durch den Kopf zuerst i° Ebenfalls mit der Recheneinrichtung 38 verbunden verstärkt und dann auf seinen ursprünglichen Wert sind die Wicklungen 14 a der anderen Köpfe 13 α, wieder herabgemindert. Das Anwachsen des Flusses welche von den Spuren 11a in diesen aufgezeichnete induziert in der Wicklung 14 eine Spannung 41 Informationen abgreifen. Nur eine Informationsspur (Fig. 2a) in einer Richtung, und das Abnehmen indu- Ha und ein Kopf 13a ist der Einfachheit halber in ziert anschließend eine Spannung 42 in der entgegen- 15 der Zeichnung wiedergegeben, jedoch kann die Tromgesetzten Richtung, derart, daß eine einzige Schwin- mel 10, die mit dem Typenrad oder Typenzylinder gung von ungefähr sinusförmigem Charakter entsteht. 10 a zusammen umläuft, mit mehreren, z.B. sechs Zwischen den magnetisierten Bereichen 12 können Aufzeichnungsspuren 11 α und dementsprechend sechs zufallsverteilt andere spurenförmige Magnetisierungs- Wandlerkopf en 13 α, ausgerüstet sein. Diese Köpfe bereiche liegen, von denen zufällige Geräuschsignale 20 lesen einen Code ab, der den Buchstaben auf dem geringerer Amplitude und geringerer Dauer erzeugt Typenrad oder Typenzylinder kennzeichnet, sobald werden. Diese anderen störenden magnetisierenden dieser in die Druckstellung gelangt.
Bereiche induzieren in der Spule 13 Geräuschsignale Die Verstärker 16 und 17 erzeugen in der Primär-43, welche, wie in Fig. 2 c dargestellt, im allgemeinen wicklung 18 des Transformators 20 ein verstärktes den durchschnittlichen Wert 0 besitzen. Das sinus- 25 Signal, dessen Form der Kurvenform der Fig. 2 a förmige Signal, das in der Wicklung 14 durch die ähnelt, sobald ein einziger Abstimmpunkt auf der magnetisierten Bereiche 12 induziert wird, wird durch magnetischen Trommel unter dem magnetischen zwei Verstärkerstufen 16 und 17 verstärkt, welche als Wandlerkopf 13 hindurchläuft. Wie vorher erwähnt, durch Transformatoren gekuppelte Transistorverstär- hat die Kurve 40 der Fig. 2 a, welche im wesentlichen ker der üblichen Basistype dargestellt sind. Die Kopp- 30 einer Sinuskurve entspricht, sowohl einen positiven lung durch Transformatoren sichert die Stabilität des Teil 41 wie einen negativen Teil 42. Im allgemeinen Verstärkungsgrades. Die Transistoren 16 und 17 sind hat die Kurve 40 einen beträchtlichen nach der nega-Flächentransistoren der PNP-Type, und ihre Emitter tiven Seite verlaufenden Ast, während das Eingangssind über getrennte Sekundärwicklungen der Transfer- signal von dem größten positiven Wert auf den größten matoren und Widerstände mit dem positiven Pol der 35 negativen Wert übergeht, während die Anfangs- und Batterie verbunden. Zwischen den Verbindungsstellen die Endteile der Kurve 40 stärker ausgestreckt sind, dieser Widerstände und der Sekundärwicklung der als dies bei einer reinen Sinuskurve der Fall ist.
Transformatoren und Erde liegen Kondensatoren als Wie bereits erwähnt, besitzt der Eingangstransfor-Ableitung für Wechselspannungsanteile. mator 20 zwei Sekundärwicklungen 21 und 22, von

Der Kollektor des Transistors 17 ist über die 40 denen die Wicklung 22 so gewickelt ist in bezug auf Primärwicklung 18 eines Transformators mit dem ne- die Primärwicklung 18, daß ein nach der positiven gativen Pol einer Arbeitsstromquelle verbunden, die Seite verlaufendes Ausgangssignal des Verstärkers 17, als Batterie 19 wiedergegeben ist. Der Verstärker ist nämlich nach +E in Fig. 2 a, eine nach der positiven in ähnlicher Weise angeschlossen. Die Primärspule 18 Seite verlaufende Spannung an dem mit einem Punkt bildet einen Teil eines Eingangstransformators 20, 45 versehenen Ende der Spule 22 erzeugt. Diese induzierte welcher Sekundärwicklungen 21 und 22 besitzt, deren Spannung verursacht, daß der Emitter des ersten Wicklungssinn in bezug auf den Wicklungssinn der Transistorverstärkers 24 gegenüber der geerdeten Ba-Primärwicklung 18 durch das übliche Punktsymbol sis positiver wird. Andererseits ist die Sekundärwickwiedergegeben ist. Das nicht mit einem Punkt ver- lung 21 des Transformators 20 so gewickelt, daß der sehene Ende der Wicklung 21 ist mit dem Emitter 50 nach der negativen Seite verlaufende Ast der Eineines Transistors 25 verbunden, welcher als Flächen- gangsspannung, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, an transistor der PNP-Type dargestellt ist und dessen dem nicht mit einem Punkt versehenen Ende der Basis mit einem Bezugspotential verbunden ist, das Spule 21 eine nach der positiven Seite verlaufende durch das übliche Erdungssymbol wiedergegeben ist. Spannung induziert. Infolgedessen wird der Emitter Diese Verbindung mit Erde ist auch für den Verbin- 55 des zweiten Transistorverstärkers 25 positiver als dungspunkt des mit einem Punkt versehenen Endes seine geerdete Basiselektrode. Dieser Wicklungssinn und des nicht mit einem Punkt versehenen Endes der der Sekundärwicklungen 21 und 22 des Transformators Wicklungen 21 und 22 vorgesehen. Der Kollektor des 20 erzeugt somit die geeigneten Emitterspannungen Transistors 25 ist mit der Primärwicklung 31 eines für den Transistor 24, so daß er während des nach der Ausgangstransformators 30 verbunden, und das andere 60 positiven Seite verlaufenden Teiles des Eingangs-Ende der Primärwicklung ist mit dem negativen Pol signales Fig. 2 a leitend wird und eine geeignete Spander Batterie 19 verbunden. nung für den Emitter des Transistors 25 während des

Der mit einem Punkt versehene Anschluß der nach der negativen Seite verlaufenden Astes des glei-

Sekundärwicklung 22 ist mit dem Emitter des PNP- chen Eingangssignals. Die Vorverstärker 16 und 17

Transistors 24 verbunden. Die Basis dieses Transistors 65 erzeugen eine Signalamplitude, die ausreicht, um die

24 ist in gleicher Weise geschaltet wie die Basis des Transistoren in die Sättigung zu steuern.

Transistors 25. Der Kollektor des Transistors 24 ist Die Batterie 19 liefert die Betriebsspannung für die

an die Primärwicklung 28 angeschlossen. In Reihe mit Kollektoren der Transistoren 24 und 25.

der Primärwicklung 28 liegt ein Widerstand 27, welcher Die Transistoren 24 und 25 sind so mit den Primär-

zwischen die Wicklung 28 und die Batterie 19 einge- 70 wicklungen 28 und 31 des Ausgangstransformators 30

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verbunden und mit der Eingangssignalquelle, nämlich tiven Remanenzpunkt bis in das Gebiet der positiven dem Transformator 20, daß der Stromlauf einem üb- Sättigung schneller, als vorher Umschaltung in der liehen Gegentaktverstärker entspricht. Das Signal, entgegengesetzten Richtung erfolgte. Die verhältnisweiches an den Enden der Spule 37 als Folge eines mäßig schnelle Änderung des Flusses in dem Kern des Eingangssignals der Kurvenform der Fig. 2 a auftritt, 5 Transformators 30 induziert eine verhältnismäßig ist in Fig. 2 b gezeigt. Die Erzeugung dieses Signals große, nach der negativen Seite verlaufende Ausgangskann wie folgt erklärt werden: spannung 45 an der Ausgangswicklung 37. Der Kern

Anfänglich liegt der Kern 32 des Transformators 30 32 kehrt dann auf den positiven Remanenzpunkt -bB_R auf dem Punkt 35 der positiven Remanenz. Wenn man zurück. Diese Ausgangsspannung 45 stellt den geannimmt, daß der magnetische Wandlerkopf 13 in io wünschten Abstimmimpuls dar, dessen Führungskante einen Bereich von Magnetisierung oder an einen ma- mit der Führungskante des nach der negativen Seite gnetischen Punkt 12 gelangt, dann steigt das an der verlaufenden Teiles 42 des Eingangssignals überein-Primärwicklung 18 auftretende Signal auf einen posi- stimmt. Die an der Wicklung 31 angelegte Spannung tiven Wert -\-E an, wie dies durch das Bezugszeichen ist größer, als sie zum Umschalten des Kernes benötigt 41 der Fig. 2 a angedeutet ist. Wie bereits vorher er- 15 wird, so daß der Kern 32 sehr schnell umschaltet und wähnt, verursacht dieser Anstieg, daß der Transistor hierdurch einen schmalen Impuls 45 mit einer steilen 24 unter dem Einfluß des Potentials an der Sekundär- Anfangskante induziert.

wicklung 22 in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird. Zur Unterdrückung irgendwelcher ungewünschter Infolgedessen fließt in dem Kollektorkreis des Tran- nach der positiven Seite verlaufenden Teile des Aussistors 24 Strom, und dieser Strom verläuft über die 20 gangssignals, wie der Teile 44, und um zwischen dem Primärwicklung 28 und den Widerstand 27. Dieser gewünschten Impuls 45 und spurenförmigen AusStrom besitzt ausreichende Größe, um die Koerzitiv- gangssignalen zu unterscheiden, welche auch negatives kraftschwelle -Hq des Kernes 32 des Transformators Potential führen können, sind die Batterie 33 und die 30 zu überschreiten, wodurch veranlaßt wird, daß die Diode 34 in den Ausgangskreis eingeschaltet. Die Magnetisierung des Kernes längs der Magnetisierungs- 25 Batterie 33 ist so gepolt, daß sie eine elektromotorische kurve in den Bereich der negativen Sättigung — B_s Kraft erzeugt, welche positive Signale, wie die Signale verläuft. Sobald der positive Teil 41 des sinusförmigen 44, an der Ausgangswicklung 37 unterstützt. Die Signals 40 (Fig. 2a) abnimmt, bleibt der Kern 32 auf Diode 34 ist andererseits so gepolt, daß sie durch posidem negativen Remanenzpunkt ~B_R. Fig. 2b gibt das tive Signale in der Sperrichtung beeinflußt wird und kleine positive Signal 44 wieder, welches in dem Aus- 30 infolge der Vorspannung durch die Batterie 33 jeden gangsanschluß der Sekundärwicklung 37 während dem Eingang zu der Recheneinrichtung 38 seitens der Ausnach der positiven Seite verlaufenden Teil 41 der gangswicklung 37 verhindert, sofern dieser nicht aussinusförmigen Schwingung induziert wird. Die Ampli- reichend negativ ist, um die Vorspannung der Batterie tude des Teiles 44 der Ausgangsspannung wird durch 33 zu überwinden und dadurch die Diode 34 leitend zu den Widerstand 27 im Stromkreis der Primärwicklung 35 machen. Das Ausgangssignal hinter der Diode ist in 28 auf einen kleinen Wert gehalten. Wie bereits vor- Fig. 2 d als Impuls 45 α wiedergegeben, welcher eine her erörtert, ist die Größe des Widerstandes 27 so ge- weitere Form eines gewünschten Abstimmimpulses 45 wählt, daß das Potential an der Primärwicklung 28 darstellt. Der Fachmann wird verstehen, daß die in reduziert wird, jedoch im Idealfall nicht unter dem Fig. 2b dargestellte Kurvenform des Abstimmimpulses Wert gehalten wird, bei dem die Volt-Mikrosekunden 40 45 in vielen Fällen ausreicht und daß die zusätzliche noch ausreichen, um die Umsteuerung der Magneti- Batterie 33 und Diode 34 eine der möglichen Einrichsierung längs der Hysteresisschleife in das Gebiet tungen für die Beseitigung ungewünschter Teile von -Bg durch die zu erwartende Mindestamplitude des an der Wicklung 37 auftretenden Ausgangssignalen nach der positiven Seite verlaufenden Teiles 41 des sind.
Signales zu ermöglichen. 45 Der steile Verlauf der Kurve 40 an der Stelle, an

Dem nach der positiven Seite verlaufenden Teil 41 der sie die Nullachse kreuzt und in den negativen Bedes Eingangssignals folgt ein nach der negativen Seite reich übergeht, bewirkt ein schnelles Abschalten des verlaufender Teil 42, bei dem die Spannungsänderung Transistors 24 und ein schnelles Einschalten des Tranverhältnismäßig plötzlich erfolgt, wie sich dies durch sistors 25, so daß der Abstimmimpuls 45 in genauer den stellen negativen Ast der in Fig. 2 a dargestellten 50 zeitlicher Übereinstimmung mit diesem nach der nega-Kurvenform ergibt. Der nach der negativen Seite ver- tiven Seite verlaufenden Punkt erzeugt wird. Die Verlaufende Teil des Eingangssignals veranlaßt, daß der Stärkung in den Stufen 16 und 17 unterstützt die UmTransistor 25 durch das an der Sekundärwicklung 21 schaltung des Kernes 32 und trägt dazu bei, daß die auftretende Potential in der Vorwärtsrichtung ge- resultierende Anfangskante des Impulses 45 eng mit steuert wird. Gleichzeitig wird der Transistor 24 in 55 dem nach der negativen Seite verlaufenden Punkt zuder Sperrichtung gesteuert, da sein Emitter gegenüber sammenfällt. Da dieser Umschaltepunkt tatsächlich der Basis negativ wird. Diese Sperrspannung trennt unabhängig von der Amplitude der Kurve 40 ist, ist den Stromfluß in dem Kollektorstromkreis des Tran- die Anfangsflanke des Impulses 45 ebenfalls unabsistors 24 und somit auch in der Primärwicklung 28. hängig hiervon und wird zu einem Zeitpunkt erzeugt,

Der Kollektorstromkreis des Transistors 25, welcher 60 der eine feste Beziehung zu dem Durchgang der Kurve

die Primärwicklung 31 enthält, liefert ein Potential 40 durch die Nullachse hat infolge der geringen, dem

größerer Stärke an der Wicklung 31 (praktisch die Stromkreis innewohnenden Verzögerungen. Dieser

gesamte Spannung der Batterie 19), als es in der nach der negativen Seite verlaufende Punkt der Kurve

Primärwicklung 28 durch den Transistor 24 erzeugt 40 wird stets in demselben Zeitverhältnis in bezug auf

wurde. Die geringere Spannung an der Wicklung 28 65 den magnetischen Punkt 12 erzeugt. Daher stehen die

ist das Ergebnis des Widerstandes 27 im Stromkreis Anfangskanten der Abstimmimpulse 45 in fester zeit-

der Primärwicklung 28. Infolge der größeren Span- lieber Beziehung zu den magnetischen Punkten 12.

nung an der Wicklung31 durchläuft die Magnetisie- ,Die zufallsverteilten Geräuschsignale43 wie sie in

rung des Transformatorkernes 32 ihre verhältnismäßig Fig. 2 c dargestellt sind, welche dem Abstimmsignal

quadratische Hysteresischarakteristik von dem nega- 70 folgen, verursachen einen geringen Flußwechsel in dem

Kern 32 des Ausgangstransformators, der dessen Magnetisierung weiter in den Bereich der positiven Sättigung + B_s oder in der anderen Richtung weg von dem positiven Remanenzpunkt +B^ treibt. Die Wirkung des nach der positiven Seite verlaufenden Teiles dieser Geräuschsignale wird abgeschwächt durch den Einfluß des Widerstandes 27, so daß die Magnetisierungsströme im allgemeinen nicht die Koerzitivkraft — H_c des Ausgangstransformatorkernes 32 überwinden. Der Kern 32 bewegt sich daher nicht von seinem positiven Remanenzpunkt +B^ auf den steilen Teil der Hysteresisschleife. Die resultierenden Flußänderungen sind vernachlässigbar, und Geräuschimpulse werden nicht in der Wicklung 37 induziert. Geräuschimpulsamplituden in der Größenordnung des Signals 41 können auftreten; aber solche Geräuschimpulse haben nur ganz enge Spitzen. Die Schaltgeschwindigkeit der Transistoren reicht nicht aus, um solche Spitzen hindurchzulassen, und selbst wenn sie hindurchgelangen, sind die Spitzen in ihrer Dauer so kurz, daß sie nicht genügend Volt-Mikrosekunden liefern, um eine große Flußänderung hervorzurufen.

Andererseits steuern Geräuschsignale, welche eine Magnetisierung des Kernes 32 in der Richtung -\-H hervorrufen, den Kern in den Sättigungsbereich, so daß die Flußänderung infolge des praktisch gesättigten Bereiches der Hysteresischarakteristik nur gering ist. Daher sind in der Sekundärwicklung 37 induzierte Geräuschspannungen vernachlässigbar. Der praktisch gesättigte Bereich der Hysteresischarakteristik hilft somit zur Verhinderung von Geräuschimpulsen, die in der gleichen Richtung wie die Abstimmimpulse 45 verlaufen. Zusätzlich ist zu beachten, daß der durchschnittliche Wert der Geräusche Null beträgt und daher positiv verlaufende Geräuschsignale kumulativ keine störende Wirkung hervorrufen können.

Die Geräuschunterdrückung in dem Stromkreis der Fig. 1 ist das Ergebnis der rechteckigen Hysteresischarakteristik, welche negative Geräuschsignale unterdrückt und einen Schwellenwert für positive Geräuschsignale bildet. Die Schwächung der Wirkung der positiven Geräuschsignale durch den Widerstand 27 zusammen mit diesem Schwellenwert bewirken eine Verhinderung der Ummagnetisierung des Kernes 32 über dem Knie der Hysteresisschleife.

Der Kern des Ausgangstransformators 30 steht auf seinem positiven Remanenzpunkt, bis der Lesekopf 13 einen anderen Magnetisierungsbereich erreicht. Sobald dies eintritt, geht das Eingangssignal der Primärwicklung 18 erneut in den positiven Bereich und verursacht, daß der Transistor 24 leitend wird. Der resultierende Stromfluß in der Primärwicklung 28 veranlaßt die Ummagnetisierung des Kernes 32 auf den negativen Remanenzpunkt -B^. Der bereits beschriebene Vorgang wiederholt sich für den verbleibenden negativen Teil 42 des sinusförmigen Signals 40, und ein weiteres Abstimmsignal 45 wird erzeugt. Der Gegentaktverstärker, dessen Arbeitsweise vorstehend beschrieben ist, dient somit einmal dazu, den Abstimmimpuls zu formen, zum andern seine Erzeugung zu synchronisieren und schließlich zur Unterdrückung von Geräuschsignalen.

Für jeden Fachmann ist es verständlich, daß der Gegentaktverstärker, der in Fig. 1 gezeigt ist, nicht auf die Verwendung von Transistoren als Verstärkungsglieder beschränkt ist, sondern ebenso Elektronenröhren verwenden könnte. Auch könnte bei der Verwendung von Transistoren an Stelle der dargestellten Transistoren der PNP-Type solche der NPN-Type verwendet werden, und die Transistoren könnten in einer geerdeten Emitter- oder einer geerdeten Kollektorschaltung betrieben werden.

Unter den wichtigsten Merkmalen des Impulsgenerators sind hervorzuheben: ein nach der negativen Seite verlaufender Abstimmimpuls wird erzeugt und negativ verlaufende Geräuschimpulse werden unterdrückt. Die rechteckige Hysteresischarakteristik des Transformators wird zur Unterdrückung der Geräusche verwendet. Der negative Geräuschimpuls

ίο findet den Kern in praktischer Sättigung und ist bestrebt, den Kern weiter in den Sättigungsbereich zu steuern. Der negativ verlaufende Abstimmimpuls wird dadurch erzeugt, daß der Kern 32 von dem einen Sättigungszustand in den anderen umgesteuert wird.

Der nach der positiven Seite verlaufende Teil 41 des sinusförmigen Signals wird verwendet, um den Kern 32 auf den negativen Remanenzpunkt — B_R umzusteuern, von dem aus der eine maximale Flußänderung zur Erzeugung des Abstimmimpulses zu liefern vermag. Die durch die Koerzitivkraft des Kernes gebildete Schwelle ist bestrebt, die positiven Geräuschimpulse von einer Umsteuerung des Kernes aus seinem Sättigungsbereich heraus abzuhalten. Die geschwächte Steuerung für positive Impulse unterstützt die Koerzi-

a5 tivkraftschwelle in der Aufrechterhaltung des Kernes in seinem Sättigungsbereich. Diese geschwächte Steuerung erlaubt eine Umsteuerung des Kernes durch einen positiven sinusförmigen Teil 41 des Abstimmimpulses und beeinflußt nicht die Erzeugung des Ab-Stimmimpulses 45. Eine bestimmte Zeitbeziehung besteht zwischen dem Abstimmimpuls 45 und den Magnetisierungspunkten 12, die die Abstimmimpulse erzeugen.

Für den Fachmann ist ferner ersichtlich, daß an Stelle des Widerstandes 27 in dem Kollektorstromkreis des Transistors 24 ein Widerstand oder eine andere Form von Impedanz in einen anderen Teil des Transistorkreises eingefügt werden kann. Auch kann an Stelle der Verwendung eines Widerstandes zur Schwächung des Verstärkungsgrades des einen Transistors die Transistoren so ausgewählt werden, daß der Transistor 24 weniger Leistung abgibt als der Transistor 25. Ebenso könnten auch verschiedene Wicklungsverhältnisse zwischen der Primärwicklung 18 des Transformators 20 und den Sekundärwicklungen 21 und 22 gewählt werden. Alle diese Abwandlungen dienen demselben Zweck, nämlich Abgabe geringerer Leistung auf die Wicklung 28 als auf die Wicklung 31 des Ausgangstransformators. Die geringere Steuerung der Wicklung 28 soll ausreichend sein, um den Kern 32 in seinen entgegengesetzten Magnetisierungszustand zu steuern durch den nach der positiven Seite verlaufenden Teil 41 des Nutzsignals.

Wie bereits vorher erwähnt, kann der in der Sekundärwicklung 37 erzeugte Abstimmimpuls gemäß Fig. 1 dazu verwendet werden, um die Tätigkeit eines Druckmechanismus 10 b mit der momentanen Lage von bestimmten Buchstaben auf dem Druckrad oder Zylinder 10« und dem Auftreten dieser Buchstaben in den aus der Recheneinrichtung 38 auszudruckenden Daten zu synchronisieren. Durch Vergleichen des Codes, der von den Spuren 11a mittels Ableseköpfen 13 a abgelesen wird, mit Daten der Recheneinrichtung, von denen beide durch einen sechsstelligen binären Code dargestellt werden können, kann die Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung mit den zu druckenden Daten ermittelt werden. Die Druckeinrichtung 106 kann betätigt werden durch den Abstimmimpuls, wenn Übereinstimmung festgestellt wurde. Der Buchstabe,

■der dem abgelesenen Code entspricht, wird dann gedruckt.

Die magnetisierten Punkte können in ihrer richtigen Lage auf der Trommel durch geeignete Mittel angeordnet werden, z. B. durch einen Kopf ähnlich dem Kopf 13, der eine Spule 14 enthält, die durch einen Gleichstromkreis erregt wird, sobald die Trommel von Hand in die Stellung der einzelnen Buchstaben gebracht wird. Die erforderliche Zeit zwischen dem Ablesen des Codes und der Erzeugung des Abstimmimpulses kann durch die relative Versetzung der Köpfe 13 und 13 α geschaffen werden. Dies ermöglicht die Vergleichung des abgelesenen Codes mit den zu druckenden Daten vor dem Zeitpunkt, in dem der Abstimmimpuls erzeugt wird.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf ihre Anwendung auf Signale mit praktisch sinusförmiger Ausbildung gemäß der in Fig. 2a dargestellten Kurvenform 40. Die Erfindung kann auch verwendet werden für die Erzeugung von Impulsen aus anderen Kurvenformen, welche abwechselnd nach der positiven und nach der negativen Seite verlaufende Teile enthalten. Zum Beispiel würde die Arbeitsweise der Einrichtung ähnlich sein, wenn das Signal nach seinem positiv verlaufenden Teil 41 und vor dem nach der negativen Seite verlaufenden Teil 42 auf den Wert 0 zurückkehrt und eine Weile auf diesem Wert bleibt. Die nahezu sinusförmige Kurvenform 40 ist vorteilhaft für die Erzeugung eines steilen Verlaufes an dem Wendepunkt, welche eine schnelle Schaltwirkung hervorruft. Die Erfindung kann auch zur Formung anderer als Abstimmsignale verwendet werden; z. B. läßt sich die Erfindung anwenden zum Formen von Codesignalen, wie sie durch die Ableseköpfe 13 α abgegriffen werden. Durch die Erfindung wird ein neuer und verbesserter Impulsgenerator vorgeschlagen, der unter dem Einfluß von magnetisch aufgezeichneten Signalen Impulse, wie z. B. Abstimmimpulse, erzeugt, die geeignet sind, Arbeitsvorgänge von Recheneinrichtungen zu synchronisieren. Der neue Impulsgenerator unterdrückt den Einfluß von Störmagnetisierungen in hohem Maße.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Impulsformereinrichtung zur Erzeugung kurzzeitiger Impulse, die von einem magnetisch induktiven Impulsgeber stammen, insbesondere für Synchronisierschaltungen in elektronischen Rechenmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsformereinrichtung aus einem Gegentaktverstärker (24, 25) besteht, dem von dem magnetisch induktiven Impulsgeber erforderlichenfalls nach Vorverstärkung Spannungen zweier Halbwellen entgegengesetzter Polarität (40, 41, 42), welche deutlich von der einwandfreien Impulsform abweichen, zugeführt werden und dessen Ausgangsübertrager (30) einen Kern (32) mit einer praktisch rechteckförmigen Hysteresischarakteristik und einer geringen Koerzitivkraft besitzt und daß einer der beiden Primärkreise (28) des Ausgangsübertragers durch eine der beiden Halbwellen um ein geringes Maß schwächer erregt wird als der andere Primärkreis (31) durch die andere Halbwelle und lediglich eine solche Erregung erhält, daß diese gerade ausreicht, um den Magnetisierungszustand des Kernes unter Überwindung der Koerzitivkraft von einem Remanenzpunkt (+Br) in den anderen Remanenzpunkt (-B^) zu überführen, worauf der von der anderen Halbwelle stammende wesentlich größere Strom die Magnetisierung des Kernes schnell in den entgegengesetzten Sättigungszustand überführt und dabei einen kurzen Impuls großer Amplitude erzeugt, daß aber die Koerzitivkraft des Magnetkernes andererseits so groß bemessen ist, daß sie bei einer Erregung einer Steuerwicklung (28) durch Störsignale nicht überwunden werden kann.

2. Impulsformereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Hälfte des Gegentaktverstärkers (24, 25) einen geringeren Verstärkungsgrad aufweist als die andere.

3. Impulsformereinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegentaktverstärker geeignet ist, die verstärkten Wechselspannungssignale den Steuerwicklungen des Transformators (32) mit solcher Polarität zuzuführen, daß der geringe Verstärkungsgrad des einen Transistors (24) und der SchwellenefFekt der Koerzitivkraft (—Hq) des Kernmaterials Störsignale einer Polarität ausschließt, während der praktisch gesättigte Zustand des Kernes ( + Bg) im Remanenzzustand Störsignale der entgegengesetzten Polarität ausschließt.

4. Impulsformereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signal eingang in Reihe mit den Emitterelektroden und Basiselektroden zweier Transistoren (24, 25) liegt, welche den Gegentaktverstärker bilden und die beiden Steuerwicklungen (28, 31) an die Kollektorelektroden beider Transistoren angeschlossen sind und daß eine Impedanz (27) in dem Stromkreis der Kollektorelektrode des ersten Transistors (24) liegt, so daß der Verstärkungsgrad des ersten Transistors geringer ist als der des zweiten Transistors.

5. Impulsformereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impedanz (27) in Reihe mit der einen Primärwicklung (28) des Ausgangsübertragers liegt, um die Erregung dieser Primärwicklung gegenüber der anderen zu schwächen.

6. Impulsformereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegentaktverstärker einen Eingangsübertrager (20) aufweist, dessen Eisenkern eine Primärwicklung (18) und zwei Sekundärwicklungen (21, 22) trägt sowie zwei Transistoren (24, 25), deren Emitter- und Basiselektroden je mit einer der beiden Sekundärwicklungen des Eingangsübertragers verbunden sind, während die beiden S teuer wicklungen (28, 31) des Ausgangsübertragers (30) je mit der Kollektorelektrode eines der Transistoren verbunden ist und daß ein Dämpfungswiderstand (27) in den mit der Kollektorelektrode des einen Transistors (24) verbundenen einen Primärkreis (28) des Ausgangsübertragers eingeschaltet ist, so daß die Erregung dieser Steuerwicklung geringer ist als die der anderen S teuer wicklung, wobei der Stromkreis der aus Sekundärwicklung (22) des Eingangsübertragers, Transistor (24) und Primärwicklung (28) des Ausgangsübertragers gebildeten einen Hälfte des Verstärkers so ausgebildet ist, daß er unter dem Einfluß der einen Polarität (40) des Wechselspannungssignals die Magnetisierung des Kernes des Ausgangsübertragers (30) von dem einen remanenten Zustand (+5^) in den anderen remanenten Zustand (—B%) überführt, während der aus der zweiten Sekundärwicklung (21) des Eingangsübertragers, dem zweiten Transistor (25) und der zweiten Primärwicklung (31) des Aus-

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gangsübertragers gebildete Stromkreis der zweiten Hälfte des Gegentaktverstärker so ausgebildet ist, daß er unter dem Einfluß der anderen Polarität

(42) des Wechselspannungssignals die Magnetisierung des Kernes des Ausgangsübertragers von dem entgegengesetzten Remanenzzustand (—B^) in den ursprünglichen Remanenzzustand überführt, so daß das Wechselspannungssignal einen vollständigen Umlauf der Magnetisierung des Kernes des Äusgangsübertragers (30) um die Hysteresis- ίο schleife veranlaßt und der Widerstand (27) ein Ansprechen des Stromkreises der ersten Hälfte des Gegentaktverstärker auf Geräuschsignale der einen Polarität verhindert, welche die Koerzitivkraft (-Hq) des Kernes des Ausgangsübertragers übersteigen, um durch Geräuschsignale verursachte Ausgangssignale des Ausgangsübertragers so klein wie möglich zu halten.

7. Impulsformereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der einen Hälfte des Gegentaktverstärker Dämpfungsmittel (27) verbunden sind, um die Steuerung des Kernes des Ausgangsübertragers in der einen Richtung geringer als die Steuerung des Kernes in der anderen Richtung zu halten, so daß die Steuerung des Kernes unter dem Einfluß von Geräuschsignalen

(43) der einen Polarität geringer bleibt als die ihn auf seinem Remanenzzustand haltende Koerzitivkraft, während Geräuschsignale der anderen Polari-

tat bestrebt sind, den Kern aus seinem Remanenzzustand heraus in den Sättigungszustand (+B₃) zu magnetisieren, so daß Fluß änderungen in dem Kern unter dem Einfluß von Geräuschsignalen geringer Stärke gleich welcher Polarität vermieden werden, solange der Kern sich in seinem Remanenzzustand ( + B_R) befindet.

8. Impulsformereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegentaktverstärker mit Transistoren bestückt ist.

9. Impulsformereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Höhe des Ausgangsimpulses mit der Ausgangswicklung (37) des Ausgangsübertragers Amplitudenbegrenzungseinrichtungen (33, 34) verbunden sind.

10. Impulsformereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsübertrager (30) mit einer Recheneinrichtung (38) verbunden ist und der von der Impulsformereinrichtung erzeugte Impuls zur zeitlichen Abstimmung der Arbeitsvorgänge der Recheneinrichtung dient.

11. Impulsformereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugten kurzzeitigen Impulse den Arbeitsablauf einer Druckeinrichtung (10 a, IO V) steuern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 020 057.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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