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Schaltungsanordnung zum Anschluß einer dekadischen Ziffern-Anzeigeröhre
an eine mit bistabilen Kippstufen aufgebaute Zählschaltung Bekannte Ziffern-Anzeigeröhren
arbeiten nach dem Prinzip der Glimmlampe, d. h., in einem gasgefüllten Röhrenkolben
befinden sich zehn in Zahlenform ausgebildete Kathoden und eine gemeinsame Anode.
Eine verbreitete Type ist die biquinäre Ziffern-Anzeigeröhre. Bei ihr sind jeweils
die geraden und die ungeraden Zahlen mit je einer Anode gruppiert. Dies ist vorteilhaft
bei der Verwendung der Ziffern-Anzeigeröhre in Verbindung mit Zählschaltungen, die
aus einer Reihe bistabiler Kippstufen, z. B. Flip-Flops, bestehen, zur Anzeige der
jeweiligen Zählstellung. Der Anschluß einer Ziffernröhre an einen Flip-Flop-Zähler
kann wegen der durch den hohen Zündstrom von Z bis 3 Milliampere unvermeidbaren
Rückwirkung auf den Zähler nicht einfach über Widerstände erfolgen, sondern es müssen
Trennröhren eingebaut werden. Bei der biquinären Anzeigeröhre reichen dabei fünf
Trennröhren aus, da je zwei Kathoden an eine Trennröhre angeschlossen werden und
die Unterscheidung zwischen beiden Röhren durch die zugeordnete Anode der Anzeigeröhre
getroffen wird. Mit zwei Anoden ausgerüstete biquinäre Ziffern-Anzeigeröhren sind
jedoch infolge ihres komplizierten Aufbaues sehr teuer. Außerdem stellen die erforderlichen
Trennröhren einen weiteren Aufwand der Schaltung dar.
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Die Erfindung beabsichtigt, eine einfache, aufwandsparende Schaltungsanordnung
zum Anschluß einer Ziffern-Anzeigeröhre mit gemeinsamer Anode an einen biquinären
Flip-Flop-Zähler zu schaffen. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß
je zwei Kathoden der Anzeigeröhre mit einer wertkennzeichnenden Röhre verbunden
sind und eine geeignete Kippstufe der Zählschaltung zur Unterscheidung zwischen
der einen und der anderen Kathode ausgebildet ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Unteransprüchen und dem
nachfolgend an Hand einer Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel ersichtlich.
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Die Zeichnung zeigt eine biquinäre Zähldekade, die mit einer dekadischen
Ziffern-Anzeigeröhre gekoppelt ist. Die biquinäre Zähldekade besteht aus einem binären
und einem quinären Teil. Der binäre Teil wird durch ein bistabiles Hip-Flop 1 nach
dem Ecless-Jordan-Typ gebildet, das mit zwei Trioden 2, 3 aufgebaut ist. Der quinäre
Teil besteht aus fünf Trioden 4 bis 8, die in bekannter Weise zu einer Ringzähleranordnung
verbunden sind; indem die Anode einer Triode über eine RC-Kombination 9 mit dem
Gitter der in Zählrichtung folgenden Triode verbunden ist. Die Anode der letzten
Triode 8 ist über eine gleiche RC-Kombination 9 mit dem Gitter der Triode 4 verbunden,
wodurch der Ring geschlossen wird. Die Anode einer jeden Triode 4 bis 8 ist außerdem
über einen Widerstand 1.0 mit dem Gitter der übrigen Trioden verbunden. Eine Triode
11 dient als Koppelglied zwischen dem binären und dem quinären Teil der Zählschaltung.
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In der Ausgangs- oder Nullstellung sind die Trioden 2 und 4 in leitendem
Zustand. Über eine Eingangsleitung 13, Koppelkondensatoren 1:2, 14 und Widerstände
15, 1.6 gelangen die zu zählenden Impulse zu den Gittern der Trioden 2 und 3. Die
Z@hlimpulse besitzen negative Polarität. Die leitende Röhre 2 wird deshalb durch
den ersten Zählimpuls gesperrt, wodurch die Röhre 3 infolge der Flip-Flop-Wirkung
über Kondensator 17 und Widerstand 18 leitend wird. Dieser Zustand entspricht der
Zählstellung Eins. Der nächste Impuls stellt das Flip-Flop 1 zurück, so daß Röhre
2 wieder leitend wird. Dabei gelangt ein positiver Impuls von der Anode der Röhre
3 über einen Koppelkondensator 19 zum Gitter der Röhre 11, die daraufhin
leitend wird. Die als Kathodenverstärker wirkende Röhre 11 erzeugt einen positiven
Impuls auf einer Leitung 20, an die die Kathoden der Röhren 4 bis 8 angeschlossen
sind. Dadurch wird die Röhre 4 gesperrt. Ein dabei an der Anode dieser Röhre entstehender
Impuls macht über die RC-Kombination 9 die Triode 5 leitend. Diese Schaltstellung
entspricht der Zählstellung Zwei.
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Der folgende Zählimpuls auf Leitung 13 schaltet das Flip-Flop 1 um,
so daß die Triode 3 leitend wird, die in Verbindung mit der Triode 5 die Schaltstellung
Drei charakterisiert. Mit Weiterstellung des Flip-Flops 1
durch
den vierten Zählimpuls wird wiederum über die Röhre 11 ein positiver Impuls auf
die Kathoden der Röhren 4 bis 8 gegeben, der die Triode 5 sperrt und als Folge davon
die Triode 6 leitend macht. Dies kennzeichnet die Zählstellung Vier. In der gleichen
Weise werden die übrigen Zählstellungen durchgeschaltet. Die ungeraden Zählstellungen
werden jeweils durch den leitenden Zustand der Röhre 2 und einer der Röhren 4 bis
8 dargestellt, während die geraden Zählstellungen durch den leitenden Zustand der
Röhre 3 und einer der Röhren 4 bis 8 charakterisiert werden. Nachdem mit dem zehnten
einlaufenden Impuls die Röhre 8 gesperrt und die Röhre 4-'. leitend wird, entsteht
auf einer Leitung 29 ein Ausgangsimpuls, der als Übertragsimpuls zur wertmäßig nächsthöheren
Zähldekade geleitet werden kann. Um die Zählschaltung aus einer beliebigen Zählstellung
auf Null zurückzustellen, wird ein positiver Impuls auf eine Leitung 45 gegeben,
die über Gitterwiderstände 44, 46 mit den Gittern der Trioden 2 und 4 verblinden
ist. Diese Röhren werden dadurch leitend, und infolge der Anodenrückwirkung auf
die Gitter der übrigen Röhren 3 und 5 bis 8 werden diese in den nichtleitenden Zustand
versetzt.
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Zur Anzeige der einzelnen Zählstellungen der beschriebenen Zählschaltung
dient eine dekadische Ziffern-Anzeigeröhre 21, die in bekannter Art eine Anode 22
und zehn den Ziffern von Null bis Zehn zugeordnete Kathoden 30 bis 39 besitzt. Die
Kathoden sind aus Draht ziffernförmig ausgebildet. Die Kathode 30
stellt die
Ziffer Null dar, die Kathode 31 die Ziffer Eins, die Kathode 32 die Ziffer Zwei
usw. An der Anode liegt über eine Leitung 23 Plusspannung an. Wenn nun eine der
Kathoden eine negative Spannung erhält, so daß zwischen Anode und Kathode die erforderliche
Zündspannung herrscht, dann zündet die betreffende- Anoden-Kathoden-Strecke. Die
Kathode überzieht sich mit einem roten Glimmlicht, so daß die durch die Kathode
dargestellte Ziffer deutlich sichtbar ist.
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Die Kathoden 30 bis 39 sind einerseits über hochohmige Trennwiderstände
24 paarweise mit den Anoden der Trioden 4: bis 8 verbunden und andererseits zum
Teil über Dioden 25 und einen Widerstand 26 an den Anodenkreis der Triode 2 und
zum Teil über Dioden 27 und einen Widerstand 28 an den Anodenkreis der Triode 3
angeschlossen. Der Anschlußpunkt liegt dabei jeweils zwischen zwei einen Spannungsteiler
bildenden Widerständen 40, 41. Kondensatoren 42, 43 bilden mit den Widerständen
26, 28 je eine Integrationsschaltung für die in den Anodenkreisen der Trioden 2,
3 erzeugten Impulse. Die Dioden 25, 27 sind derart angeordnet, daß sie sich bei
Stromfluß über die Anoden-Kathoden-Strecken der Anzeigeröhre in Sperrichtung befinden.
Bei der dargestellten Schaltung sind alle Kathoden, die gerade Ziffern verkörpern,
über die Dioden 25 mit dem Anodenkreis der Röhre 2 verbunden, während die übrigen
ungeradzahligen Kathoden über die Dioden 27 mit dem Röhrensystem 3 verbunden sind.
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Ist z. B. die zu den Kathoden 30 und 31 gehörende Röhre 4 leitend,
so wäre grundsätzlich Zündmöglichkeit für diese beiden Anoden-Kathoden-Strecken
gegeben. Da jedoch stets eine der Trioden 2 oder 3 gesperrt ist, sind alle diesem
Röhrensystem zugeordneten Dioden 25 oder 27 leitend. Dadurch wird das Potential
der zugeordneten Kathode 30 oder 31 gegenüber dem Potential der anderen mit dem
leitenden Röhrensystem 2 oder 3 verbundenen Kathode 30 oder 31 erhöht. Handelt es
sich beim vorliegenden Beispiel um die Darstellung der Schaltstellung Null, so befindet
sich neben der Triode 4 auch die Triode 2 in leitendem Zustand. Die Dioden 25 sind
infolge der niedrigen Anodenspannung von Röhre 2 gesperrt, während über eine der
leitenden Dioden 27 das Potential der Kathode 31 gegenüber dem der Kathode 30 erhöht
wird. Es kann dadurch nur die Anoden-Kathoden-Strecke der Kathode 30 zünden, wodurch
die Ziffer Null angezeigt wird. Wechselt das Flip-Flop 1 seinen Schaltzustand, so
wird die Kathode 30 in ihrem Potential angehoben, und die Kathode 31 beginnt zu
glimmen. In der gleichen Weise werden auch die übrigen Schaltstellungen der Zählschaltung
angezeigt, indem stets nur diejenige Kathode 30 bis 39 gegenüber der Anode 22 Zündspannung
erhält, der einerseits die jeweilig leitende Röhre 2 oder 3 und andererseits die
jeweilig leitende Röhre 4 bis 8 zugeordnet ist. Durch den Schaltzustand des Flip-Flops
1 wird somit stets unterschieden, ob die geradzahlige oder ungeradzahlige Kathode
30 bis 39 des von einer der Röhren 4 bis 8 für eine Zündung vorbereiteten Kathodenpaares
zu glimmen beginnt.
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Es können auch auf die gleiche Weise andere dekadische Zählschaltungen,
beispielsweise solche, die aus vier bistabilen Flip-Flops bestehen, mit der Anzeigeröhre
verbunden werden. In einem derartigen nicht im Rahmen der Erfindung liegenden Falle
wären aber fünf Trennröhren notwendig, die einzeln von den bistabilen Kippstufen
entsprechend deren Schaltzustand leitend gemacht werden und in der beschriebenen
Weise ein Zündkathodenpaar zur Zündung vorbereiten. Die Auswahl zwischen den beiden
vorbereiteten Kathoden würde wiederum von einer geeigneten Kippstufe der Zählschaltung
erfolgen. Es könnte dies beispielsweise die eingangsseitige Flip-Flop-Stufe sein,
die, wie im dargestellten Beispiel, bei jedem Zählimpuls ihren Schaltzustand ändert
und damit wieder zwischen geraden und ungeraden Kathodenziffern unterscheiden würde.