DE1152144B - Elektronische Waehlerschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Wählerschaltungen.

Sie ist sowohl für Schaltungsanordnungen zum willkürlichen Wählen bzw. für wahlweisen Betrieb als auch für zyklisch arbeitende Schaltungsanordnungen verwendbar. Schaltungsanordnungen mit elektromagnetischen Relais oder Elektronenentladungsröhren sind für diesen Zweck bereits bekannt. Derartige Schaltungsanordnungen haben jedoch Vorrichtungen, welche verhältnismäßig groß und sperrig sind, und benötigen, wenn sie beispielsweise als Rechenwerke verwendet werden, eine beträchtliche Leistung zur Betätigung.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung verbesserter Vorrichtungen unter Verwendung von Miniatur- bzw. Kleinstbauteilen, welche mit hoher Betriebsgeschwindigkeit zu arbeiten vermögen.

Erfindungsgemäß ist eine Wählerschaltung, bestehend aus mehreren Magnetkernen, die sich in zwei verschiedenen Zuständen befinden können, von denen jeder einen zugeordneten Lastkreis steuert und jeder eine Einstellwicklung, eine Treiberwicklung und eine Steuerwicklung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende einer jeden Steuerwicklung mit einem gemeinsamen Anschluß und das andere mit dem Emitter eines an der Basis geerdeten Transistors verbunden ist, dessen Kollektor mit einem Lastkreis verbunden ist, und Mittel vorgesehen sind, durch welche ein ausgewählter Kern eingestellt und dann durch einen Treiberimpuls rückgestellt wird, um eine vorwärtsgerichtete EMK in der Steuerwicklung zu erzeugen, und daß Mittel vorgesehen sind, durch welche ein Steuerimpuls zur gleichen Zeit dem gemeinsamen Anschluß übermittelt wird, damit ein Stromfluß zwar durch die Steuerwicklung des ausgewählten Kerns nach dem zugeordneten Transistor erfolgt, aber durch die anderen Transistoren hindurch gesperrt ist.

Die Bezeichnung »Last« soll für jede Schaltungsanordnung, welche an die Leistungsimpulsquelle an- und abgeschaltet wird, gelten und umfaßt auch statische sowie dynamische Vorrichtungen, welche nur zur Lieferung von Information vorgesehen sind. Auch die Bezeichnung »Anschluß« soll in einem weitestmöglichen Sinne und für jede übliche Verbindung gelten. Die Bezeichnung Kern gilt für einen solchen, der zwei verschiedene Magnetisierungszustände haben kann, und bezieht sich auf einen magnetischen Kern, der jeweils einen von zwei stabilen Zuständen mit entgegengesetzt gerichteten mganetischen Polaritäten einnehmen kann.

Eine wichtige Anwendung der Erfindung ist eine Elektronische Wählerschaltung

Anmelder:

Associated Electrical Industries (Woolwich) Limited, London

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Schubert, Patentanwalt,
Siegen, Oranienstr. 14

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 28. November 1958 (Nr. 38 507)

Bloomfield James Warman

und William Bernard Deller, London,

sind als Erfinder genannt worden

zyklische Schaltungsanordnung, bei welcher die Kerne in zwei Gruppen angeordnet sind, jede Gruppe ihre eigene Treiberquelle besitzt und die beiden Treiberwicklungen wechselweise betätigt werden, derart, daß zuerst ein Kern der einen Gruppe und daraufhin ein Kern der anderen Gruppe ummagnetisiert wird.

Die Erfindung soll nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden, und zwar zeigt

Fig. 1 eine mit Stromsteuerung arbeitende Wählerschaltungsanordnung,

Fig. 2 eine nach dem gleichen Prinzip arbeitende zyklische Zählschaltungsanordnung,

Fig. 3 in graphischer Darstellung die Wirkungsweise der in Fig. 2 veranschaulichten Schaltungsanordnung,

Fig. 4 eine Schaltungsanordnung zum Übermitteln von Steuerimpulsen in den Schaltungsanordnungen gemäß Fig. 1 oder Fig. 2, während

Fig. 5 eine graphische Darstellung der Spannungsänderungen wiedergibt, die in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 auftreten.

In Fig. 1 sind drei Kerne A, B und C derjenigen Gattung veranschaulicht, welche zwei stabile magnetische Zustände von entgegengesetzter Polarität besizen, d. h. einen »eingestellten« und einen »rückgestellten« Zustand. Jeder Kern besitzt eine Einstell-

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wicklung α, eine Steuerwicklung b und eine Treiberwicklung c. Die Einstellwicklungen α werden durch eine geeignete Wählschaltung derart gesteuert, daß die Einstellwicklung eines beliebigen ausgewählten Kerns erregt werden kann. Die Steuerwicklungen b der Kerne sind an ihrer linken Seite an den Steueranschluß und an ihrer rechten Seite an die Emitter des zugeordneten, in Basisschaltung betriebenen Transistors angeschlossen, wobei der Kollektor der

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß der Treiberimpuls derart übermittelt werden muß, daß er vor dem Steuerimpuls beginnt, so daß die EMK in der Steuerwicklung eines ausgewählten Kerns bereits vor-S handen ist, wenn der Steuerimpuls übermittelt wird. Vorzugsweise weist auch der äußere (nicht dargestellte) Steuerkreis einen beträchtlichen Widerstand auf.
Wie bereits erwähnt, kann das Auswählen der

Transistoren an Last liegt, die jeweils mit den Be- io Kerne in irgendeiner geeigneten Weise erfolgen, und zugszeichen RA, RB und RC bezeichnet ist. Diese zwar entweder in willkürlicher oder in zyklischer können entweder stromgesteuert werden, oder in
einigen Fällen kann ein Spannungsimpuls von den

Anschlüssen PA, PB oder PC herkommen, wie es

Weise.

Fig. 2 veranschaulicht die Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltung in einer zyklischen Zähldurch die gestrichelten Linien angedeutet ist. 15 schaltung.

Es sei darauf hingewiesen, daß nur ein Kern zu ^{Bei der} gezeigten Schaltung sind sechs Laststeuer

kreise Rl bis R6 vorgesehen, die nacheinander betätigt werden. Jeder Lastkreis wird durch einen zuge

einem bestimmten Zeitpunkt magnetisiert ist. Zur Erläuterung sei beispielsweise angenommen, daß der

Kern A ausgewählt ist und durch einen über seine .

Einstellwicklung α fließenden Strom magnetisiert ₂₀ zeichen I bis VI angedeutet ist. Jeder Treiberkern

wurde. Falls nunmehr ein positiver Impuls dem weist ^me Einstellwicklung α, eine Steuerwicklung

Treiberanschluß zugeleitet wird, so wird der Kern A rückgestellt, während die übrigen Kerne unbeeinflußt bleiben. Durch das Rückstellen des Kerns A wird

ordneten Treiberkern betätigt, was durch die Bezugseine Treiberwicklung c und zusätzlich eine Voreinstellwicklung d auf. Wie ersichtlich, sind die Kerne in zwei Gruppen angeordnet, und zwar die Kerne I, III

eine EMK in der Steuerwicklung b induziert, welche _a5 ^{und v in der} ersten Gruppe, und alle ihre Treiberm der Durchlaßrichtung des Emitterkreises vom
Transistor Γ 2 verläuft, d. h. derart, daß das linke
Ende der Wicklung das Bestreben hat, mit Hinsicht
auf das rechte Ende ein negatives Potential anzunehmen. Das an der Wicklung b erzeugte Potential wird ₃₀
dem negativen Potential überlagert, welches über den
Steueranschluß herrscht, und somit ist der Emitter
des Transistors TA weniger negativ als die Emitter
der übrigen Transistoren, und der Transistor TA leitet

wicklungen c liegen an der ersten Treibereinrichtung 1. In ähnlicher Weise sind die Kerne II, IV und VI in einer zweiten Gruppe angeordnet, und ihre Treiberwicklungen c liegen an der Treibereinrichtung 2. Gleichzeitig sind alle Steuerwicklungen an eine gemeinsame Treiberquelle angeschlossen, die als Treiberemrichtung 3 bezeichnet ist. In der Zeichnung sind zwei Treiberanschlüsse 3 veranschaulicht, dies ist jedoch lediglich geschehen, um die Zeichnung zu vereinfachen, und in der Praxis sind beide Anschlüsse

somit mit größerer Wahrscheinlichkeit als die übrigen ,. venaniacnen, uno. m oei

Transistoren. ³⁵ miteinander verbunden. . _u , „ , _u

Der Betriebsablauf geht so vor sich, daß der über die Wicklung α des Kerns II und dem Lastkreis R 2 fließende Strom zu einem Magnetisieren des Kerns II führt, so daß dann, wenn nunmehr ein Impuls über

gp

lungfc des Kernst und den Niedrigimpedanz-Emitterbasis-Kreis von TA nach Erde durchläßt. Der Niedrigimpedanzweg nach Erde hat unmittelbar dar-

Wenn nun während des Treiberimpulses ein positiver Impuls dem Steueranschluß zugeführt wird, so wird dadurch eine EMK hervorgerufen, die in Reihe

mit der in der Wicklung b des Kerns A induzierten „,.„,., . . , _Λ , . .,,-,.,.

EMK liegt, so daß der Transistor!^ stromleitend ⁴ die Treiberemrichtung2 geleitet wird, der KernII

wird und Strom durch die Niedrigimpedanzwick- ruckgestellt wird. Dadurch wird wiederum ein Strom-

lfc d Kt d d Nidiid impuls über die Steuerwicklung ή des Kerns II und

™n dort mittels des Transistors Γ3 erzeugt, wodurch

Niedrigimpedanzweg nach Erde hat unmittelbar dar ^der p^m JJ eingestellt und^einen Impuls über den auf zur Folge, daß die Potentialdifferenz an der ⁴⁵ Lastkreis ρ geleitet wird. Durch den nächsten Im-Wicklungfc das Potential an dem Strom-Steuer- puls von der Treiberemrichtung 1 wird nunmehr der anschluß negativ hält, so daß keiner der anderen Kern HL ruckgestellt und der Kern IV eingestellt Transistoren stromleitend wird und kein Strom durch ^Wem schließlich der Kern VI ruckgestellt ist, wird die anderen Strom-Steuerwicklungen zu fließen ver- dadurch wiederum der Kern I eingestellt Es sei darmag. Das Leitendwerden des Transistors TA hat ⁵° ^auf hingewiesen, daß die mit X bezeichneten Anwiederum zur Folge, daß Strom durch den Kollektor- Schlüsse übliche Anschlüsse darstellen sollen Die Stromkreis und die Belastung RA oder den Strom- Zwischenverbindungen sind 111 der Zeichnung ledigverbraucheri?^ fließt. Da der gemeinsame Steuer- Hch weggelassen, um diese zu veremfacnen anschluß ein negatives Potential aufweist und in den ^{In Fl}g· ^{3 lst der} Betriebsablaui graphisch darge-Wicklungenfc der Kerne B und C keine EMK indu- 55 stellt, und es ist ersichtlich, daß positive Impulse ziert wird, sind die Transistoren TB und TC ge- wechselweise der Treibereinrichtung 1 und der sperrt. Demnach ist nur der Transistor TA leitend. Treibereinrichtung 2 übermittelt werden. Die der während die Transistoren TB und TC gesperrt sind. Treibereinrichtung 3 übermittelten Impulse treten Es fließt daher nur in der Last RA Strom. Die Last gleichzeitig mit den der Treiberemrichtung 2 über- und Steuerkreise sind durch Transistoren entkoppelt. ⁶° mitreiten Impulsen auf. Die der Treiberemrichtung 3

Wie ersichtlich, ist das positive Ende der Steuer- übermittelten Impulse sind in der Zeitdauer jedoch

wicklung b an einen Transistor angeschlossen, der eine niedrige Impedanz gegen Erde aufweist, wenn ein Strom durch ihn hindurchfließt, darüber hinaus darf die Steuerwicklung nicht durch Verhältnisse im Lastkreis beeinflußt werden. Der Transistor kommt diesen Anforderungen in einem zufriedenstellenden Ausmaß nach.

kürzer als die den Treibereinrichtungen 1 und 2 übermittelten Impulse, und sie beginnen später und enden früher als die den Treibereinrichtungen 1 und 2 übermittelten Impulse.

Während in Fig. 1 nur drei Lastkreise und in Fig. 2 nur sechs Lastkreise veranschaulicht sind, ist dies nur als Beispiel zu betrachten, da selbstverständlich

jede geeignete Anzahl von Lastkreisen vorgesehen werden kann.

In einigen Anwendungsfällen kann Vorsorge zum Einregeln der Zeitstellung der der Treibereinrichtung 3 übermittelten Steuerimpulse (Fig. 3) mit Bezug auf die den Treibereinrichtungen 1 und 2 übermittelten Impuls getroffen werden.

In Fig. 4 ist ein Steuerkreis für das Übermitteln der Steuerimpulse veranschaulicht. Dieser Steuerkreis besteht im wesentlichen aus einem Schalttransistor TCS, dessen Ausgang über einen Widerstand R an die Steuerleitung angeschlossen ist.

Fig. 4 soll zeigen, wie die Steuerimpulse nach der Schaltung gemäß Fig. 1 übermittelt werden, und es sind lediglich die Anschlußverbindungen nach dem Kern A dargestellt. Selbstverständlich kann die Schaltung nach Fig. 4 auch bei der in Fig. 2 veranschaulichten Schaltung verwendet werden.

Fig. 5 zeigt in graphischer Darstellung die in der Schaltung nach Fig. 1 auftretenden Spannungsänderungen. Zu Beginn wird zum Zeitpunkt t_t ein positiver Treiberimpuls übermittelt; dadurch wird der Kern A in seinem Zustand umgekehrt und EMK in der Wicklung b induziert. Kurz danach, zum Zeitpunkt i.„ wird ein negativer Impuls der Basis des Schalttransistors TCS übermittelt. Dadurch wird ein starker positiver Spannungsimpuls am Punkt X und ein Spannungsimpuls mit geringer Amplitude bei Y erzeugt. Am Punkt Z, d. h. am Emitter des Transistors TA, tritt zum Zeitpunkt t₁ ein schwacher positiver Spannungsschritt und zum Zeitpunkt r₂ daraufhin ein starker Spannungsimpuls auf.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektronische Wählerschaltung, bestehend aus mehreren Magnetkernen, die sich in zwei verschiedenen Zuständen befinden können, von denen jeder einen zugeordneten Lastkreis steuert und jeder eine Einstellwicklung, eine Treiberwicklung und eine Steuerwicklung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende einer jeden Steuerwicklung mit einem gemeinsamen Anschluß und das andere mit dem Emitter eines an der Basis geerdeten Transistors verbunden ist, dessen Kollektor mit einem Lastkreis verbunden ist, und Mittel vorgesehen sind, durch welche ein ausgewählter Kern eingestellt und dann durch einen Treiberimpuls rückgestellt wird, um eine vorwärts gerichtete EMK in der Steuerwicklung zu erzeugen, und daß Mittel vorgesehen sind, durch welche ein Steuerimpuls zur gleichen Zeit dem gemeinsamen Anschluß übermittelt wird, so daß ein Stromfluß zwar durch die Steuerwicklung des ausgewählten Kerns nach dem zugeordneten Transistor erfolgt, aber durch die anderen Transistoren hindurch gesperrt ist.

2. Elektronische Wählerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne in zwei Gruppen angeordnet sind und der Lastkreis eines jeden Kerns (mit Ausnahme des letzten Kerns in bestimmten Fällen) die Einstellwicklung eines Kerns der anderen Gruppe zusammen mit einer Treiberquelle für jede Gruppe und eine Einrichtung aufweist, mit der die Ummagnetisierung der beiden Gruppen wechselweise erfolgt, und zwar derart, daß die Kerne nacheinander geschaltet werden, wobei die beiden Gruppen abwechselnd geschaltet werden.

3. Elektronische Wählerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse von einer Impulsschaltung über einen Reihenwiderstand geleitet werden.

4. Elektronische Wählerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse durch einen Transistor über einen Widerstand geleitet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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