DE1108266B - Negationsglied zur Abgabe eines Ausgangssignals, solange kein Eingangssignal vorhanden ist - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein magnetisches Negationsglied.

Unter einem Negationsglied oder einer »Nein«- Schaltung wird eine Schaltung verstanden, die ein Ausgangssignal abgibt, solange kein Eingangssignal vorhanden ist, und umgekehrt. Derartige Negationsglieder werden in Rechen- und Datenverarbeitungsanlagen vielfach benötigt. Sie wurden bisher meist mittels einer Triode dargestellt. Es besteht aber schon längere Zeit ein Bedarf nach einem Negationsglied, das auf der Grundlage des Magnetverstärkers arbeitet. Ein derartiges Negationsglied wurde mit verhältnismäßig einfachen Mitteln durch die vorliegende Erfindung erstmals geschaffen.

Das erfindungsgemäße Negationsglied beruht im wesentlichen auf einer neuartigen Betriebsweise des bekannten sogenannten Ramey-Verstärkers. Dieser besteht aus einem Magnetverstärker, dessen Lastwicklung über einen Lastwiderstand mit Wechselstrom gespeist wird, während auf die Rückstell- oder Steuerwicklung eine konstante Rückstellspannung und eine Steuerspannung einwirken. Die Steuerspannung wirkt der Rückstellspannung entgegen und verhindert dadurch, daß diese Rückstellspannung ihre Funktion der Magnetkernrückstellung ausübt. Der Strom im Lastkreis hängt demgemäß in der nächsten Halbperiode von der Größe der Steuerspannung ab. Solange diese vorhanden ist, kann die Rückstellspannung nicht wirken, so daß der Magnetkern nicht rückmagnetisiert wird und der Arbeitskreis eine mehr oder weniger große Ausgangsspannung abgibt. Dieser Impulsverstärker gibt also beim Vorhandensein eines Eingangssignals ein Ausgangssignal ab und weist kein Ausgangssignal auf, wenn das Eingangssignal abgeschaltet wird.

Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Negationsglied zur Abgabe eines Ausgangssignals, solange kein Eingangssignal vorhanden ist, und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß es nach Art des an sich bekannten Magnetverstärkers aufgebaut ist, dessen Lastv/icklung über einen Lastwiderstand, an dessen Klemmen die Ausgangsspannung auftritt, und einen Gleichrichter mit Wechselstrom derart gespeist wird, daß der Magnetkern positiv gesättigt ist, solange kein Eingangssignal vorhanden ist, während auf die Steuerwicklung über ein Strombegrenzungsglied das aus einer gleichgerichteten oder Gleichspannung bestehende Eingangssignal gegeben werden kann, das eine negative Sättigung des Magnetkerns bewirkt und somit das Auftreten einer Ausgangsspannung an den Klemmen des Lastwiderstandes unterdrückt.

Es ist also erfindungsgemäß nur eine einzige

Negationsglied

zur Abgabe eines Ausgangssignals,
solange kein Eingangssignal vorhanden ist

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. G. Weinhausen, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 46

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Mai 1955

William Gardner Hall, Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Steuerspannung vorhanden, die je nachdem eine Wechselspannung mit nachfolgender Gleichrichtung oder eine Gleichspannung sein kann. Sobald diese Steuerspannung verschwindet, wird ein Ausgangssignal abgegeben, während beim Vorhandensein der Steuerspannung kein Ausgangssignal auftritt.

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung an Hand beispielsweiser Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 ein Schaltbild einer »NeuKc-Schaltung,

Fig. 2 eine abgeänderte Schaltung zur Verwendung mit einem Gleichstromsteuersignal, bei der sowohl der Verriegelungskreis als auch der Rückstellkreis mit einem nicht stromlinearen Zweig versehen ist,

Fig. 3 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei welcher ein Wechselstromsteuersignal dem Rückstellkreis der »Nein«- Schaltung zugeführt wird und sowohl der Rückstellkreis als auch der Verriegelungskreis mit einem nicht stromlinearen Zweig versehen sind,

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Spannungs-Strom-Kennlinie der in Fig. 2 und 3 gezeigten nicht stromlinearen Zweige,

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Ubertragungskennlinie für die in Fig. 1 gezeigte »Nein«- Schaltung und

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Fig. 6 eine graphische Darstellung der Übertra- grenzt wird, nachdem der Magnetkern 12 ins Nega-

gungskennlinie für die in Fig. 2 und 3 gezeigten tive gesteuert worden ist. Jedoch kann, wenn eine

»Nein«-Schaltungen. verhältnismäßig hohe Spannung an die Klemmen 22

In Fig. 1 ist eine »Nein«-Schaltung 10 gemäß einer und 22' gelegt wird, der Impedanzwert des Strom-Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Im 5 begrenzungswiderstands 26 nicht zu hoch sein, da wesentlichen weist die »Nein«-Schaltung 10 einen dann im Betrieb an der Rückstellwicklung 20 keine Magnetkern 12 in Form einer rechteckigen Schleife ausreichende Spannung auftritt, um eine Steuerung aus Kernmaterial, einen Rückstellkreis 14, durch den des Magnetkerns 12 in negativer Richtung zu beder Magnetkern bei der Zufuhr eines Steuersignals wirken. Der ideale Zustand besteht daher dann, wenn in negativer Richtung gesteuert wird, und einen Ver- i° im wesentlichen die ganze an die Klemmen 22 und riegelungskreis 16 auf, durch den der Magnetkern 12 22' gelegte Steuerspannung an der Rückstellwicklung aus dem Negativen ins Positive gesteuert wird, wenn 20 auftritt, wenn der Magnetkern 12 ins Negative gedem RücksteUkreis 14 während der vorangehenden steuert wird, und dann, nachdem die negative Sätti-Halbperiode ein Steuersignal zugeführt worden ist, gung erreicht ist, im RücksteUkreis 14 eine verhält- und der eine Ausgangsspannung über die Ausgangs- *5 nismäßig hohe Impedanz vorhanden ist, um den klemmen 18 und 18' erzeugt, wenn dem Rückstell- Stromfluß in diesem zu begrenzen. Die Mittel für kreis 14 während der vorangehenden Halbperiode das Erzielen einer solchen Wirkung werden nachkein Steuersignal zugeführt worden ist. stehend in Verbindung mit dem in Fig. 2 und 3 ge-

Der RücksteUkreis 14 weist eine Rückstellwick- zeigten Gerät beschrieben.

lung 20 auf. die auf dem Magnetkern 12 angeordnet 20 Bei der in Fig. 1 gezeigten Schaltung weist der ist, Klemmen 22 und 22', denen intermittierend eine Verriegelungskreis 16 eine Belastungswicklung 28 Steuerwechselspannung bzw. ein Steuerwechselstrom- auf, die auf dem Magnetkern 12 so angeordnet ist, signal zugeführt wird, einen Sperrgleichrichter 24, daß, wenn Strom durch sie hindurchfließt, der der einen Stromfluß durch die Rückstellwicklung 20 Magnetkern 12 ins Positive gesteuert wird, ferner verhindert, wenn die Polarität der Spannung an den ²5 Klemmen 30 und 30', an die eine Speisewechsel-Klemmen 22 und 22' der in Fig. 1 angegebenen ent- spannung gelegt ist, die die gleiche Frequenz und gegengesetzt ist, und einen Strombegrenzungswider- Phase hat wie die Steuerwechselspannung, die an die stand bzw. einen linearen Widerstand 26 zur Be- Klemmen 22 und 22' gelegt ist, einen Sperrgleichgrenzung des Stromflusses durch die Rückstellwick- richter32 zur Sperrung des Stromflusses durch die lung 20, wenn die Polarität der Spannung an den 3° Belastungswicklung 28, wenn die Polarität der an die Klemmen 22 und 22', wie in Fig. 1 gezeigt, ist. Wie Klemmen 30 und 30' gelegten zugeführten Spannung sich aus Fig. 1 ergibt, sind die Rückstellwicklung 20, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und einen Widerstand 34. der Sperrgleichrichter 24, der Strombegrenzungs- Wie dargestellt, sind die Belastungswicklung 28, der widerstand 26 und die Klemmen 22 und 22' zu- Sperrgleichrichter 32, der Widerstand 34 und die einander in Reihe geschaltet. Die verschiedenen 35 Klemmen 30 und 30' zueinander in Reihe geschaltet. Schaltelemente des Verriegelungskreises 14 sind so Die verschiedenen Elemente des Verriegelungsbemessen und die Größe der an die Klemmen 22 und kreises 16 und die an die Klemmen 30 und 30' ge-22' angelegten Wechselstromsteuerspannung derart, legte zugeführte Spannung wird derart bemessen, daß daß der Magnetkern 12 immer vom Positiven ins der Magnetkern 12 aus dem Negativen ins Positive Negative umgepolt wird. 4° gesteuert wird, wobei im wesentlichen die gesamte

Die »Nein«-Schaltung 10 kann in verschiedenen über die Klemmen 30 und 30' auftretende Spannung

Arten von Steuerschaltungen verwendet werden. bei der Umpolung des Kerns ins Positive an der

Dabei kann die Größe der an die Klemmen 22 und Wicklung 28 abfällt. Ferner wird der Widerstand 34

22' gelegten Steuerspannung bei verschiedenen so gewählt, daß er einen ausreichend hohen Impe-

Steuerspannungen verschieden groß sein. Ferner kann 45 danzwert hat, um zu gewährleisten, daß ein verhält-

sich im Betrieb bei einer gegebenen Steuerschaltung nismäßig starker Strom zu der nicht gezeigten Be-

die an die Klemmen 22 und 22' gelegte Steuerspan- lastung fließt, die mit den Ausgangsklemmen 18 und

nung in ihrer Größe ändern. Wenn die an die Klem- 18' verbunden ist, wenn während der vorangehenden

men 22 und 22' gelegte Steuerspannung gering ist, Halbperiode keine Spannung an die Klemmen 22

muß der Impedanzwert des Strombegrenzungswider- 50 und 22' gelegt worden ist. Der Impedanzwert des

stands 26 ebenfalls klein sein. Die Begründung hier- Widerstands 34 soll jedoch nicht so hoch sein, daß

für liegt darin, daß, wenn an die Klemmen 22 und die zugeführte und an die Klemmen 30 und 30 ge-

22' eine niedrige Steuerspannung gelegt wird und der legte Spannung keine Steuerung des Magnetkerns 12

Strombegrenzungswiderstand 26 einen hohen Impe- aus dem Negativen ins Positive bewirken kann, wenn

danzwert hat, ein zu großer Teil der Spannung an 55 bei der vorangehenden Halbperiode der Magnetkern

dem Strombegrenzungswiderstand 26 abfällt, so daß 12 durch die Wirkung der an die Klemmen 22 und

an der Rückstellwicklung 20 keine ausreichende 22' gelegten Steuerspannung ins Negative gesteuert

Spannung vorhanden sein würde, um den Magnet- worden ist.

kern 12 ins Negative zu steuern. Der Impedanzwert Die Wirkungsweise des in Fig, I gezeigten Gedes Strombegrenzungswiderstands 26 muß jedoch 60 räts ist wie folgt. Wenn, angenommen, die Polarität ausreichend groß sein, um den Stromfluß durch den der an die Klemmen 30 und 30' gelegten Speise-Rückstellkreis 14 zu beschränken, wenn der Magnet- wechselspannung der in Fig. 1 gezeigten und der kern 12 ins Negative gesteuert worden ist. Kern in negativer Richtung magnetisiert ist, fließt

Andererseits muß, wenn an die Klemmen 22 und Strom von der Klemme 30 über die Belastungswick-22' eine verhältnismäßig hohe Steuerspannung ge- 65 lung 28, den Sperrgleichrichter 32 in dessen Durchlegt wird, der Impedanzwert des Strombegrenzungs- laßrichtung und den stromführenden Widerstand 34 Widerstands 26 so hoch sein, daß die Stärke des zur Klemme 30'. Eine solche Wirkung hat eine Stromflusses durch den RücksteUkreis 14 richtig be- Steuerung des Magnetkerns 12 ins Positive zur Folge,

wobei im wesentlichen die gesamte Spannung an der Belastungswicklung 28 bei der Steuerung des Magnetkerns 12 ins Positive abfällt und die Spannung an den Ausgangsklemmen 18 und 18' im wesentlichen gleich Null ist. Hierauf bleibt während der nächsten Halbperiode der an die Klemmen 30 und 30' gelegten zugeführten Wechselspannung, wenn die Klemme 30' gegenüber der Klemme 30 positiv ist und keine Steuerspannung an die Klemmen 22 und 22' gelegt wird, der Magnetkern 12 in positiver Richtung magnetisiert. Während dieser letzteren Halbperiode verhindert der Sperrgleichrichter 32 einen Stroninuß durch den Verriegelungskreis 16. Jedoch fließt während der nächsten Halbperiode der Speisespannung, wenn die Klemme 30 gegenüber der Klemme 30' positiv ist, Strom durch den Verriegelungskreis 16, wie vorangehend beschrieben, jedoch tritt im wesentlichen kein Spannungsabfall an der Belastungswicklung 28 auf, während über die Ausgangsklemmen 18 und 18' eine Ausgangsspannung auftritt.

Wenn an die Klemmen 22 und 22' eine Steuerspannung gelegt wird, fließt, wenn diese Spannung die in der Zeichnung gezeigte Polarität hat, Strom von der Klemme 22' über die Rückstellwicklung 20, den Sperrgleichrichter 24 und den Strombegrenzungswiderstand 26 zur Klemme 22. Dieser Stromfluß hat zur Folge, daß der Magnetkern 12 ins Negative gesteuert wird. Während der nächsten Halbperiode der an die Klemmen 30 und 30' gelegten Speisewechselspannung fließt dann, wenn die Klemme 30 gegenüber der Klemme 30' positiv ist, Strom von der Klemme 30 über den Belastungswiderstand 28, den Sperrgleichrichter 32 in dessen Durchlaßrichtung und den stromführenden Widerstand 34 zur Klemme 30'. Ein solcher Stromfluß hat zur Folge, daß der Magnetkern 12, wie erwähnt, ins Positive gesteuert wird, wobei im wesentlichen die gesamte Spannung an der Belastungswicklung 28 bei der Umpolung des Magnetkerns 12 ins Positive abfällt und keine Spannung über die Ausgangsklemmen 18 und 18' auftritt. Während der gleichen Halbperiode verhindert, wenn der Magnetkern 12 durch die Wirkung des Stromflusses durch die Belastungswicklung 28 ins Positive gesteuert wird, der Sperrgleichrichter 24 im Rückstellkreis 14 einen Stromfluß durch die Rückstellwicklung 20.

Während der nächsten Halbperiode bewirkt, wenn an den Klemmen 22 und 22' immer noch die Steuerwechselspannung liegt, der Stromfluß durch die Rückstellwicklung 20 wiederum eine Steuerung des Magnetkerns 12 ins Negative. Während der gleichen Halbperiode verhindert der Sperrgleichrichter 32 im Verriegelungskreis 16 den Stromfluß durch die Belastungswicklung 28. Daher tritt, wie sich aus dem Vorangehenden ergibt, wenn eine Steuerspannung an die Klemmen 22 und 22' gelegt wird, im wesentlichen keine Spannung an den Ausgangsklemmen 18 und 18' auf. Andererseits tritt jedoch, wenn keine Steuerspannung an die Klemmen 22 und 22' gelegt wird, eine bestimmte Spannung an den Ausgangsklemmen 18 und 18' auf.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher gleiche Bezugsziffern für die der Schaltanordnung nach Fig. 1 entsprechenden Teile verwendet sind. Der Hauptunterschied zwischen der in Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung besteht darin, daß in der Anordnung gemäß Fig. 2 den Klemmen 22 und 22' eine Steuergleichspannung zugeführt wird und statt des in Fig. 1 gezeigten Strombegrenzungswiderstands 26 ein nichtlinearer Zweig 36 und statt des stromführenden Widerstands 34 in Fig. 1 ein nichtlinearer Zweig 38 vorgesehen ist.
Die Aufgabe des nichtlinearen Zweigs 36 besteht darin, zu ermöglichen, daß im wesentlichen die gesamte an die Klemmen 22 und 22' der Fig. 2 angelegte Steuergleichspannung an der Rückstellwicklung 20 auftritt, wenn der Magnetkern 12 durch die

ίο Wirkung des Stromflusses durch die Rückstellwicklung 20 ins Negative gesteuert wird. Ferner hat der nichtlineare Zweig 36 die Aufgabe, dem Stromfluß durch die Rückstellwicklung 20, nachdem der Magnetkern 12 ins Negative gesteuert worden ist, einen verhältnismäßig hohen Widerstand entgegenzusetzen. In Fig. 4 ist die Spannungs-Strom-Kennlinie des nichtlinearen Zweigs 36 durch eine Kurve 39 dargestellt. Wie sich aus der Kurve 39 ergibt, ist die Spannung über den nichtlinearen Zweig 36 im wesentliehen Null, bis die Stromzufuhr zu diesem einen Punkt 41 erreicht. Daher tritt, wenn der Ummagnetisierungsstromfluß durch die Rückstellwicklung 20 der Fig. 2 geringer ist als der Wert am Punkt 41, im wesentlichen keine Spannung über den nichtlinearen Zweig 36 auf, so daß im wesentlichen die gesamte an die Klemmen 22 und 22' gelegte Steuergleichspannung zur Verfügung steht, um eine Umpolung des Magnetkerns 12 ins Negative zu bewirken. Wenn jedoch, wie durch die Kurve 19 dargestellt, der Stromfluß zum nichtlinearen Zweig 36 über einen Wert oberhalb des Punktes 41 ansteigt, nimmt die Spannung über den nichtlinearen Zweig 36 zu. Wenn der Magnetkern 12 ins Negative gesteuert worden ist, nimmt der Stromfluß zum nichtlinearen Zweig 36 über den Punkt 41 hinaus zu, so daß der nichtlineare Zweig 36 dem Stromfluß durch die Rückstellwicklung 20, nachdem der Magnetkern 12 ins Negative umgepolt worden ist, einen verhältnismäßig hohen Widerstand entgegensetzt. Hierdurch wird verhindert, daß ein zu hoher Strom der nicht gezeigten Quelle entnommen wird, die die an die Klemmen 22 und 22' gelegte Steuergleichspannung liefert. Ferner wird verhindert, daß ein zu starker Strom durch den Sperrgleichrichter 24 und die Rückstellwicklung 20 fließt, der zu einer Beschädigung dieser beiden Schaltelemente führen kann.

Bei dieser Ausführungsform wird der nichtlineare Zweig 36 durch eine Reihenschaltung gebildet, in der sich ein Gleichrichter 40 und ein Widerstand 42 mit einem verhältnismäßig hohen Impedanzwert sowie eine Gleichstromquelle, beispielsweise eine Batterie 44, befinden, die parallel zu der den Widerstand 42 und den Gleichrichter 40 enthaltenden Reihenschaltung geschaltet ist, so daß am Gleichrichter 40 eine Spannung in Durchlaßrichtung liegt. Die Steigung der in Fig. 4 gezeigten Kurve 39 wird durch den Impedanzwert des Widerstands 42 bestimmt. Hierbei ist zu erwähnen, daß ein beliebiger anderer geeigneter nichtlinearer Zweig, der eine Spannungs-Strom-Kennlinie hat, die der in Fig. 4 gezeigten ähnlich ist, statt des nichtlinearen Zweigs 36 verwendet werden kann.

Der nichtlineare Zweig 38 ist ähnlich dem nichtlinearen Zweig 36 und wird durch eine Reihenschal- rung gebildet, in der sich ein Gleichrichter 46, ein Widerstand 48 mit einem verhältnismäßig hohen Impedanzwert und eine Gleichstromquelle, beispielsweise eine Batterie 50, befinden, die parallel zu der

den Widerstand 48 und den Gleichrichter 46 enthaltenden Reihenschaltung geschaltet ist, so daß am Gleichrichter 46 eine Spannung in Durchlaßrichtung liegt. Die Spannungs-Strom-Kennlinie des nichtlinearen Zweigs 38 ist ebenfalls durch die in Fig. 4 gezeigte Kurve 39 dargestellt. Wenn durch die Belastungswicklung 28 ein Magnetisierungsstrom fließt, um den Magnetkern 12 ins Positive zu steuern, ist der Magnetisierungskern geringer als der in Fig. 4 am Punkt 41 gezeigte Wert. Daher tritt über den nichtlinearen Zweig 38 im wesentlichen keine Spannung auf, so daß, wenn der Magnetkern 12 ins Positive gesteuert wird, keine Spannung über die Ausgangsklemmen 18 und 18' auftritt. Wenn jedoch, angenommen, an den Klemmen 22 und 22' der Fig. 2 keine Steuergleichspannung liegt und der Magnetkern 12 in positiver Richtung gesteuert ist, wenn die Klemme 30 gegenüber der Klemme 30' positiv wird, setzt der nichtlineare Zweig 38 dem Stromfluß im Verriegelungskreis einen hohen Widerstand entgegen, so daß im wesentlichen der gesamte durch den Sperrgleichrichter 32 in dessen Durchlaßrichtung fließende Strom für die nicht gezeigte Belastung zur Verfügung steht, die an die Ausgangsklemmen 18 und 18' angeschlossen ist. Dies bedeutet, daß der Leistungswirkungsgrad der in Fig. 2 gezeigten »Nein«-Schaltung hoch ist und aus dieser daher volle Leistung erzielt werden kann.

Ein Vergleich zwischen den Übertragungskennlinien für die in Fig. 1 und 2 gezeigten »Nein«-Schaltungen ist in Fig. 5 und 6 gegeben. Die Kurve 52 stellt beispielsweise die Übertragungskennlinie für die in Fig. 1 gezeigte »Nein«-Schaltung 10 dar. Wie sich aus der Kurve 52 ergibt, kann die Ausgangsspannung der »Nein«-Schaliung 10 niemals auf Null herabgesetzt werden. Wie erwähnt, besteht der Grund hierfür darin, daß der durch den Widerstand 34 fließende Magnetisierungsstrom eine Spannung über diesen entwickelt, die an den Ausgangsklemmen 18 und 18' auftritt. Ferner kann infolge des normalerweise geringeren Widerstands, der durch den stromführenden Widerstand 34 im Vergleich zu dem Widerstand entgegengesetzt wird, der durch den nichtlinearen Zweig 38 dargeboten wird, die in Fig. 1 gezeigte »Nein«- Schaltung 10 keine volle Ausgangsleistung entwickeln.

Die Kurve 54 stellt beispielsweise die Übertragungskennlinie für die in Fig. 2 gezeigte »Nein«-Schaltung dar. Wie sich aus der Kurve 54 ergibt, kann die »Nein^-Schaltung gemäß Fig. 2 eine Ausgangsspannung Null über die Klemmen 18 und 18' erzeugen, da, wie erläutert, die Spannung über den nichtlinearen Zweig 38. wenn diesem nur geringer Strom zugeführt wird, praktisch gleich Null ist.

Bei Verwendung einer »Nein«-Schaltung in Verbindung mit einer Steuerschaltung (nicht gezeigt) hängt die Genauigkeit dieser Steuerschaltung davon ab, ob die »Nein«-Schaltung eine Ausgangsspannung Null erzeugen kann, wenn an ihren Rückstellkreis eine Steuerspannung gelegt wird, und volle Ausgangsleistung liefern kann, wenn an den Rückstellkreis keine Steuerspannung gelegt wird. Mit anderen Worten, es würde die in Fig. 2 gezeigte »Nein«- Schaltung in Verbindung mit der erwähnten Steuerschaltung eine genauere Steuerschaltung ergeben als die in Fig. 1 gezeigte »Nein«-Schaltung 10 in Verbindung mit der erwähnten Steuerschaltung.

In der Praxis sind die Rückstellwicklung 20 und der nichtlineare Zweig 36 sowie die an die in Fig. 2 gezeigten Klemmen gelegte Steuergleichspannung so bemessen, daß der Magnetkern 12 immer ins Negative gesteuert wird. Andererseits sind die Belastungswicklung 28, der Sperrgleichrichter 32 und der nichtlineare Zweig 38 in Fig. 2 sowie die an die Klemmen 30 und 30' gelegte zugeführte Spannung so bemessen, daß im wesentlichen die gesamte über die Klemmen 30 und 30' auftretende Spannung an der Belastungswicklung 28 abfällt, wenn der Magnetkern 12 aus

ίο dem Negativen ins Positive gesteuert wird.

Die Wirkungsweise der in Fig. 2 gezeigten »Nein«- Schaltung ist der Wirkungsweise der in Fig. 1 gezeigten »Nein«-Schaltung ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Polarität der Spannung über die Klemmen 22 und 22' in Fig. 2 unverändert bleibt und wie in Fig. 2 gezeigt ist. Unter dieser Bedingung besteht keine Notwendigkeit, einen Sperrgleichrichter wie den in Fig. 1 gezeigten Sperrgleichrichter 24 zu verwenden.

Wenn die Klemme 30 in Fig. 2 eine positive Polarität gegenüber der zugeordneten Klemme 30' hat, fließt Magnetisierungsstrom durch die Belastungswicklung 28, den Sperrgleichrichter 32 in dessen Durchlaßrichtung und den nichtlinearen Zweig 38 zur Klemme 30', so daß der Magnetkern 12 ins Positive gesteuert wird. Wenn, angenommen, keine Steuergleichspannung an die Klemmen 22 und 22' der Fig. 2 gelegt wird, bleibt der Magnetkern 12 während der nächsten Halbperiode in der positiven Richtung gesteuert, und der Sperrgleichrichter 32 verhindert den Stromfluß durch die Belastungswicklung 28. Das nächste Mal wird dann die Klemme 30 positiv gegenüber der Klemme 30', so daß der Strom durch die Belastungswicklung 28 fließt, ohne den Kern ummagnetisieren zu müssen, weshalb an der Wicklung 28 praktisch kein Spannungsabfall vorhanden ist und damit eine bestimmte Ausgangsspannung an den Ausgangsklemmen 18 und 18' auftritt. Wenn jedoch an die Klemmen 22 und 22' eine Steuergleichspannung gelegt wird und die Klemme 30' gegenüber der Klemme 30 der Fig. 2 eine positive Polarität hat, fließt Strom von der Klemme 22' über die Rückstellwicklung 20 und den nichtlinearen Zweig 36 zur Klemme 22 der Fig. 2, so daß der Magnetkern 12 ins Negative gesteuert wird. Während der nächsten Halbperiode fließt dann Strom von der Klemme 30 der Fig. 2 über die Belastungswicklung 28, den Sperrgleichrichter 32 und den nichtlinearen Zweig 38 zur Klemme 30', so daß der Magnetkern 12 ins Positive gesteuert wird. Während dieser letzteren Halbperiode tritt jedoch keine Ausgangsspannung über die Klemmen 18 und 18' der Fig. 2 auf.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der Schaltelemente, die in Fig. 1 und 2 ebenfalls vorhanden sind, die gleichen Bezugsziffern tragen. Der Hauptunterschied zwischen den in Fig. 2 und 3 gezeigten Anordnungen besteht darin, daß bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung eine Steuerwechselspannung an die Klemmen 22 und 22' gelegt wird, so daß im Rückstellkreis wieder der Sperrgleichrichter 24 erforderlich ist. Da die Wirkungsweise des in Fig. 3 gezeigten Geräts im wesentlichen gleich der des Geräts nach Fig. 2 ist, mit Ausnahme der Sperrwirkung des Sperrgleichrichters 24, die in Verbindung mit der Anordnung nach Fig. 1 beschrieben wurde, erübrigt sich eine nähere Beschreibung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 3.

Es kann natürlich auch eine andere als eine sinusförmige Speisewechselspannung an die Klemmen 30 und 30' der in Fig. 1 bis 3 gezeigten Anordnungen gelegt und trotzdem noch eine einwandfreie Wirkungsweise erzielt werden. Mit anderen Worten, es kann eine Wechselspannung zugeführt werden, die die Form von Rechteckimpulsen hat. Ferner kann an die Klemmen 22 und 22' der Anordnungen nach Fig. 1 und 3 eine andere als eine sinusförmige Steuerwechselspannung gelegt und ebenfalls wieder eine einwandfreie Wirkungsweise erreicht werden.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Negationsglied zur Abgabe eines Ausgangssignals, solange kein Eingangssignal vorhanden ist, und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß es nach Art eines an sich bekannten Magnetverstärkers aufgebaut ist, dessen Lastwicklung (28) über einen Lastwiderstand (34, 38), an dessen Klemmen (18, 18') die Ausgangsspannung auftritt, und einen Gleichrichter (32) mit Wechselstrom derart gespeist wird, daß der Magnetkern (12) positiv gesättigt ist, solange kein Eingangssignal vorhanden ist, während auf die Steuerwicklung (20) über ein Strombegrenzungsglied (26, 36) das aus einer gleichgerichteten oder Gleichspannung bestehende Eingangssignal gegeben werden kann, das eine negative Sättigung des Magnetkerns bewirkt und somit das Auftreten einer Ausgangsspannung an den Klemmen (18, 18') des Lastwiderstands (34, 38) unterdrückt.

2. Negationsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwechselspannung über einen Gleichrichter (24) der Steuerwicklung (20) derart zugeführt wird, daß die Halbperioden der gleichgerichteten Steuerwechselspannung im Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Halbperioden des der Lastwicklung zugeführten Wechselstromes wirksam sind.

3. Negationsglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der Lastwicklung zugeführte Wechselstrom und die der Steuerwicklung zugeführte Wechselspannung von gleicher Frequenz und miteinander in Phase sind und daß der Gleichrichter (24) für die Steuerwechselspannung derart gepolt ist, daß die Steuerwicklung (20) Halbperioden der Steuerwechselspannung von einer Polarität aufnimmt, die gegensinnig zur Polarität der wirksamen Halbperioden des der Lastwirkung zugeführten Wechselstromes ist.

4. Negationsglied nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastwiderstand aus einem Schaltkreis (38) mit nichtlinearer Impedanzcharakteristik besteht.

5. Negationsglied nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strombegrenzungsglied aus einem Schaltkreis (36) mit nichtlinearer Impedanzcharakteristik besteht.

6. Negationsglied nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis (36, 38) mit nichtlinearer Impedanzcharakteristik aus einer Reihenschaltung besteht, die einen Gleichrichter (40, 46) und eine Impedanz (42, 48) von vergleichsweise hohem Impedanzwert enthält und an eine Gleichspannungsquelle (44, 50) so angeschlossen ist, daß der Gleichrichter (40, 46) eine Durchlaßvorspannung erhält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Elektrotechnische Zeitschrift«, Ausgabe A, 1952, Heft 13, S. 438/439;
»Electronic Engineering«, Mai 1954, S. 195, Fig. 5 (a).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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