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Magnetisches Zählglied in Form einer Zähldrossel Mit Zähldrosseln,
d. h. Spulen, die einen Ringkern aus Magnetmaterial mit nahezu rechteckiger Hystereseschleife
(»Rechteckkern«) besitzen, lassen sich Impulszählschaltungen nach dem »Zählkernprinzip«
aufbauen. Diese Impulszählschaltungen beruhen darauf, daß ein Rechteckkern als Zählkern
in mehreren Schritten ummagnetisiert werden kann, indem man einer seiner Wicklungen,
nämlich der Zählwicklung, geeignet bemessene Zählimpulse konstanten Spannungszeitwertes
zuführt, die bei dem Ummagnetisiervorgang eines Magnetkerns mit rechteckiger Hystereseschleife,
des sogenannten Ouantisierungskerns, gewonnen werden. Der Spannungszeitwert dieser
Zählimpulse ist näherungsweise proportional dem Sättigungsfluß des Quantisierungskerns
und der Ausgangswindungszahl des Ouantisierungskerns. Es ist wünschenswert, daß
bei Zählstufen dem Verhältnis der Windungszahlen des Quantisierungs- und des Zählkerns
die Anzahl der zum Ummagnetisieren des Zählkerns notwendigen Impulse entspricht.
In bekannten Zählschaltungen (vgl. F i g. 1 und 2) wirkt der Quantisierungskern
als übertrager. Er wird über eine Primärwicklung W 3 durch jeden am Eingang E auftretenden
Eingangsimpuls ummagnetisiert. Die dabei in der Sekundärwicklung, der Quantisierungswicklung
W 1, induzierten Impulse werden dem Zählkern Z über eine Diode D 1 als Zählimpulse
zugeführt. Nach jedem Eingangsimpuls muß der Quantisierungskern Q über eine weitere,
an die Klemmen HT angeschlossene Primärwicklung W 4
wieder zurückgestellt
werden; die Diode D 1 verhindert, daß dabei die Flußänderung des Zählkerns Z wieder
rückgängig gemacht wird. Als Kriterium für die Sättigung des Zählkerns Z kann der
Zählstromanstieg benutzt werden. In diesem Falle liegt in Reihe zur Zählwicklung
ein Meßwiderstand Rm, an dem eine Steuerspannung für einen Verstärker (Transistor
T2 in Emitterschaltung, in dessen Kollektorkreis der Ausgang A liegt) abgegriffen
wird. Dieser an die Spannung TUv angeschlossene Meßwiderstand Rm liegt bei praktisch
ausgeführten Schaltungen bei etwa 100 Ohm. Durch diese Größe des Meßwiderstandes
Rm wird die Zahl der zum- Ummagnetisieren des Zählkerns Z notwendigen Zählimpulse,
die sogenannte Zählkapazität, größer als das Verhältnis der Windungszahlen der Zählwicklung
W2 und der Quantisierungswicklung W 1. Bei dieser Art von Schaltung ergibt sich
eine Abhängigkeit der Zählkapazität von der Betriebsspannung und von der Umgebungstemperatur.
Außerdem ist beim Rückstellen des Zählkerns die Zählwicklung durch den Zählstromkreis
Wz D1 W.- R"1 W., stark bedämpft. Dadurch ist die Windungsspannung des Zählkerns
Z gering und deswegen die Rückstellzeit groß. Ein solcher Zähler eignet sich also
nicht für hohe Zählgeschwindigkeiten. Der Ausgangsstrom des Verstärkers (Transistor
T2 in Emitterschaltung) kann dazu benutzt werden, den Zählkern Z wieder zurückzustellen
(s. F i g. 2). Dabei wirken die Rückstellwicklung W 5 und die Zählwicklung W 2 so
zusammen, daß der Transistor T2 während der gesamten Dauer der Rückmagnetisierung
des Zählkerns Z leitend gehalten wird.
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Es ist weiterhin bei Logikschaltungen bekannt, zwei Ausgangsmagnetkerne
parallel zueinander und über Richtleiter in Serie zu einem Eingangsmagnetkern anzuordnen.
Mit dieser bekannten Schaltung kann eine Eingangsgröße »aufgespalten«, d. h. für
zwei weitere Logikschaltungen zur Verfügung gestellt werden. Welcher dieser parallel
geschalteten Kerne zuerst ummagnetisiert ist, nimmt den weiterhin fließenden Strom
dem anderen Kern weg. Um dies zu vermeiden, werden gewöhnlich Widerstände und Amplitudenbegrenzer
in den Eingangsstromkreis eingefügt.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein magnetisches Zählglied in Form
einer Zähldrossel, das ebenfalls ein Ausgangssignal jeweils nach Empfang einer bestimmten
Anzahl von Eingangsimpulsen liefert, die unter Verwendung eines Quantisierungskerns
auf einen bestimmten Spannungszeitwert gebracht werden. Die eingangs erwähnten Schwierigkeiten
und Nachteile für ein magnetisches Zählelement werden erfindungsgemäß dadurch umgangen,
daß auf zwei zueinander parallel geschalteten, unter Verwendung von Gleichrichtern
entkoppelten Leitungszweigen je eine Zähldrossel und je ein Quantisierungskern angeordnet
sind. Bei dieser Art von Schaltung wirkt der
Quantisierungskern
nicht als Übertrager. Wenn der Quantisierungskern ummagnetisiert wird, bricht die
an seiner Wicklung liegende Spannung zusammen. Da nunmehr die Zählwicklung über
die Quantisierungswicklung kurzgeschlossen ist, bricht ebenfalls die Spannung an
der Zählwicklung zusammen. Der zur Ummagnetisierung des Ouantisierungskerns notwendige
Spannungszeitwert wird also in gleicher Weise vom Zählkern aufgenommen. Die in den
parallel geschalteten Leitungszweigen vorgesehenen Gleichrichter dienen dazu, Quantisierungskern
und Zählkern beim Rückstellvorgang voneinander zu entkoppeln.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen in der Beschreibung näher
diskutiert.
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F i g. 3 zeigt das BH-Diagramm eines multistabilen Rechteckkerns,
wobei die Ordinate den magnetischen Fluß (D und die magnetische Induktion B und
die Abszisse die magnetische Feldstärke H kennzeichnet; F i g. 4 gibt das Grundschaltbild
der Erfindung wieder; F i g. 5 und 6 stellt das Zusammenwirken dieser Grundschaltung
mit einem Verstärker dar; bei F i g. 7, einer Subtrahierstufe, und F i g. 8, einer
Tellerstufe, ist die Grundschaltung durch Widerstände erweitert, außerdem ist jeweils
ein Transistor in Emitterschaltung als Eingangs- und Ausgangsverstärker zu dieser
Grundschaltung vorgesehen; F i g. 9, eine Subtrahierstufe, und , F i g. 10, eine
Tellerstufe, zeigen Abwandlungen des Schaltungsaufbaues nach F i g. 7 bzw. 8, so
daß gleichartige Transistoren als Eingangs- bzw. Ausgangsverstärker verwendbar sind;
F i g. 11, eine Subtrahierstufe, und F i g. 12, eine Tellerstufe, sind ebenfalls
Abwandlungen des Aufbaus nach F i g. 7 bzw. 8; F i g. 13, eine Subtrahierstufe,
und F i g. 14, eine Tellerstufe, zeigen einen Schaltungsaufbau, bei dem das Grundelement,
die parallel geschalteten Leitungszweige, durch einen Differenzübertrager erweitert
ist und bei dem gleichartige Transistoren als Eingangs- und Ausgangsverstärker verwendbar
sind; F i g. 15, eine Subtrahierstufe, und F i g. 16, eine Tellerstufe, zeigen einen
Schaltungsaufbau, bei dem der Magnetisierungszustand des Zählkerns auf Grund des
»Rückfallimpulses« (beim Abklingen jedes Zählimpulses frei werdende Energie, und
zwar infolge reversibler Magnetisierung des Magnetkerns) feststellbar ist; F i g.
17 stellt eine aus Tellerstufen der F i g. 16 aufgebaute Tellerschaltung dar und
F i g. 18 einen digitalen Zähler, der aus Subtrahierstufen und Tellerstufen aufgebaut
ist; F i g. 19 zeigt zwei Grundelemente der F i g. 4, die so zusammengeschaltet
sind, daß sie einen gemeinsamen Zählkern haben.
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In den Figuren sind für gleichartige Teile gleichartige Bezeichnungen
gewählt.
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Die Grundschaltung F i g. 4 besteht aus zwei parallel geschalteten
Leitungszweigen LZ1 und LZ2. Im Leitungszweig LZ 1 liegen eine Diode D 1 und eine
Wicklung W 1 auf einem Ringkern aus Magnetmaterial mit nahezu rechteckförmiger Hystereseschleife
in Reihe; auf dem Leitungszweig LZ2 liegen eine Diode D 2 und eine Wicklung
W 2 auf einem Ringkern in Reihe. Die Windungszahlen der Wicklungen W 1 und
W 2 stehen in einem ganzzahligen Verhältnis zueinander, wobei die Wicklung W 1 weniger
Windungen hat als die Wicklung W2. Befinden sich beide Magnetkerne im Remanenzpunkt
der Ausgangsmagnetisierung, dann treibt eine zwischen den Punkten P 1 und P 2 angelegte
Spannung einen Strom durch die Wicklungen W 1 und W2, der die Magnetkerne
umzumagnetisieren versucht. Ist einer der Kerne ummagnetisiert, dann bricht die
Spannung an seiner Wicklung zusammen; da nun die andere Wicklung überbrückt und
kurzgeschlossen ist, bricht die Spannung an ihr ebenfalls zusammen. Der von beiden
Magnetkernen aufgenommene Spannungszeitwert ist deswegen jeweils der gleiche. Im
vorliegenden Fall kommt der linksgezeichnete Magnetkern, der Quantisierungskern
Q, zuerst in die Sättigung, er bestimmt also den Spannungszeitwert, dem der rechtsgezeichnete
Magnetkern, der Zählkern Z, ausgesetzt ist.
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Das eben beschriebene Kurzschließen der Wicklung W2 über die
Wicklung W 1 tritt wegen des stromabhängigen Spannungsabfalles an Dioden
nicht vollständig ein; in der Diode D2 fließt lediglich der Koerzitivstrom der Zählwicklung
W2, während die Diode D 1 einen wesentlich kräftigeren Sättigungsstrom führt,
so daß an der Diode D 1 ein stärkerer Spannungsabfall auftritt als an der Diode
D 2. Demnach bleibt an der Zählwicklung W 2 eine Restspannung stehen, die den Zählkern
Z nachmagnetisiert. Wenn die Spannung zwischen den Punkten P 1 und P2 impulsförmig
auftritt und die Dauer des Impulses nicht wesentlich größer ist als die Ummagnetisierungszeit
des Quantisierungskerns Q, dann stört dieser Effekt nicht. Wenn die Energie des
Eingangsimpulses nicht ausreicht den Quantisierungskern Q umzumagnetisieren und
zugleich den Koerzitivstrom für die Zählwicklung W 2 aufzubringen, dann kann die
in F i g. 4 beschriebene Schaltung auch in den Ausgangskreis eines Vorverstärkers
V 1 (s. F i g. 5 und 6) eingeschaltet werden, der auf einen Eingangsimpuls hin für
eine gewisse Dauer Strom führt. Die günstigste Zeitdauer kann durch Rückkopplung
des Verstärkers V 1 über eine Wicklung W 6 des Quantisierungskerns
Q erreicht werden: der Zählstrom fließt bei ungesättigtem Zählkern Z nur während
der Dauer der Ummagnetisierung des Quantisierungskerns Q. Bei der Ausführungsform
der F i g. 6 wird der Eingangsimpuls einer Wicklung des Quantisierungskerns Q zugeführt,
die so gepolt ist, daß der Verstärker V 1 bei Beginn des Impulses leitend wird.
Da der Zählstrom nur dann aussetzt, wenn die Rückkopplungsspannung durch Sättigung
des Quantisierungskerns Q zusammenbricht, bestimmt die Dauer des Eingangsimpulses
nicht die Dauer des Zählstromes. Der Zählstromanstieg bei Sättigung des Zählkerns
Z kann in bekannter Weise durch den erhöhten Spannungsabfall an einem Widerstand
Rk festgestellt und ausgewertet werden. Im Ausgangskreis des Verstärkers
V l. der F i g. 6 liegt eine Wicklung W 7 auf dem Quantisierungskern
Q, die diesen auch dann voll in die Sättigung steuert, wenn zu Ende des Aufzählvorganges
der Zählkern Z eher in die Sättigung übergeführt wird als der Quantisierungskern
Q. Dieses Nachmagnetisieren ist vor allem dann von Bedeutung, wenn eine Kettenschaltung
von Zählkernen aufgebaut werden soll, wobei jeder Zählkern für die folgende Stufe
als Quantisierungskern dient. Da im eben beschriebenen
Betriebsfall
der gesamte Ausgangsstrom des Verstärkers V 1 durch die Reihenschaltung der Wicklungen
W 7 und W 2 fließt, wird neben der vollständigen Ummagnetisierung
des Quantisierungskerns Q auch eine kräftige Sättigung des Zählkerns Z erreicht,
so daß dieser einen starken »Rückfallimpuls« liefern kann, den man in einer noch
zu beschreibenden Schaltung zum Rückstellen des Zählkerns ausnutzen kann.
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Soll der Strom in der Zählwicklung W 2 (s. F i g. 7 und 8) als Kriterium
für den Magnetisierungszustand des Zählkerns Z benutzt werden, so wird in Reihe
zur Zählwicklung W2 ein MeßwiderstandRm2 gelegt und die an ihm abfallende Spannung
einem mittels einer Vorspannung gesperrten Verstärker (Transistor T2 in Emitterschaltung)
zugeführt. Die Vorspannung Uv 2 wird so gewählt, daß der Transistor T 2 nur dann
leitend wird, wenn der durch Rm 2 fließende Strom größer ist als der bei ungesättigtem
Zählkern Z fließende Strom; der Transistor T 2 wird also nur dann leitend, wenn
der Zählkern Z gesättigt ist. In Reihe zur Quantisierungswicklung W 1 liegt ein
Kompensationswiderstand Rm 1, der so bemessen ist, daß an ihm die gleiche Spannung
abfällt wie an Rm2, solange der Zählkern Z nicht gesättigt ist. Für die gezeichnete
Schaltung ergibt sich: Rm 1 = Rm 2 W 1/W 2. Sofern die Koerzitivfeldstärke der beiden
Magnetkerne Q und Z dieselbe ist, liegt im Mittel an der Quantisierungswicklung
W 1 und an der Zählwicklung W 2 während des Aufzählens stets die gleiche Spannung.
Dadurch sind Einflüsse der Temperatur- und der Betriebsspannung auf die Zählkapazität
weitgehend ausgeschaltet. Die Zählkapazität, d. h. die Anzahl der für eine vollständige
Ummagnetisierung des Zählkerns Z notwendigen Impulse, deren Spannungszeitwert über
den Quantisierungskern Q bestimmt ist, entspricht bei der gezeigten Schaltung dem
Verhältnis der Windungszahlen der Wicklungen W2 zu W l. Bei Zählstufen mit einstellbarer
Zählkapazität kann mit dem Umschalten der Windungszahlen der Windungen
W 1 oder W 2 gleichzeitig einer der Widerstände Rm 1 oder Rm 2 entsprechend
der oben angegebenen Beziehung umgeschaltet werden.
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Die dargestellte Schaltung (F i g. 7 und 8) arbeitet folgendermaßen:
durch einen an die Eingangsklemmen P 3 und P 4 angelegten Eingangsimpuls wird der
Quantisierungskern Q ummagnetisiert. Beim Aussetzen des Eingangsimpulses geht der
Sättigungsfluß des Magnetkerns in den Remanenzfluß über; dabei entsteht an der Wicklung
W 6 eine solche Spannung, die die Vorspannung Uv 1 überwindet und über den Widerstand
Rb 1 hinweg den Transistor T 1 leitend steuert. Es fließt deswegen über den Widerstand
Ro und durch die beiden Leitungszweige LZ 1 und LZ 2 ein Strom, dessen Wirkung auf
die Wicklung W 1 und den Magnetkern Q derart ist, daß die an der Wicklung
W 6 entstehende Spannung den Transistor T 1
weiterhin leitend hält
(Rückkopplung). Dieser Zustand dauert so lange an, bis der Kern Q rückmagnetisiert
ist. Der zum Rückmagnetisieren des Kerns Q aufgewendete Spannungszeitwert stand
in gleicher Weise dem Zählkern Z zur Verfügung. Nach einer gewissen Anzahl von Eingangsimpulsen
entsprechend dem Zählvolumen ist die Sättigung des Zählkerns Z erreicht, es fließt
ein kräftiger Strom, so daß an Rm 2 eine solche Spannung abfällt, die die Vorspannung
Uv 2 überwindet und den Transistor T 2 leitend macht. An den Ausgangsklemmen, d.
h. an den Punkten P 5 und P6, erscheint ein Signal, das sich bei jedem weiteren
Eingangsimpuls (an den Punkten P 3 und P 4) wiederholt. Die vorliegende Schaltung
der F i g. 7 ist also eine Subtrahierstufe.
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Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 8 liegt zwischen dem Transistor
T2 und der Ausgangsklemme P 5 eine weitere Wicklung W 5, die den Zählkern
Z im Sinne einer Rückmagnetisierung magnetisiert. Beim Rückstellen, wenn der Transistor
T2 bei Sättigung des Zählkerns Z leitend wird, wird in der Wicklung W 2 eine Spannung
induziert. Sie treibt über den Widerstand Rr und die zugehörige Vorspannungsquelle
einen Strom durch die Emitter-Basis-Strecke des Transistors T2. Dieser Strom hält
den Transistor T2 weiterhin leitend, auch wenn der Transistor T 1 bereits nichtleitend
geworden ist, und zwar so lange, bis der Rückmalgaetisiervorgang des Zählkerns Z
beendet ist. Da der Widerstand Rr den Zählkern Z bedämpft, kann mit diesem Widerstand
Rr die Rückstellzeit der Zählkerne beeinflußt werden. Auf die Zählkapazität hat
er keinen Einfluß.
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In den F i g. 7 und 8 bilden die Zählwicklun-gen W 2, die Quantisierungswicklungen
W 1 und die Widerstände Rml und Rm2 eine Brückenschaltung, die abgeglichen
ist, solange weder der Zählkern Z noch der Quantisierungskern Q gesättigt ist. Legt
man in den Diagonalzweig dieser Brücke, d. h. zwischen die Punkte P 7 und
P8, den Eingang eines entsprechend gepolten Ausgangsverstärkers, dann wird
der Verstärker ausgesteuert, wenn der Zählkern Z in die Sättigung übergeführt wird.
Nach diesem Prinzip lassen sich auch die in den F i g. 9 bis 12 dargestellten Schaltungen
modifizieren, bei denen ebenfalls der Sättigungszustand des jeweiligen Zählkerns
Z durch die am Widerstand Rm2 abfallende Spannung festgestellt wird.
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In den Schaltungen nach F i g. 9 und 10 wird die am Widerstand Rm2
abfallende Spannung mittels eines Übertragers ü ausgekoppelt und der Basis des Transistors
T2 zugeführt. Hierbei ist es möglich, statt eines Widerstandes Rm2 zwischen den
Punkten P7 und P 9 auch einen Widerstand Rm 2' in den Sekundärkreis
des Übertragers ü zu legen, wie es in der Schaltung nach F i g. 9 geschehen ist.
Diese Schaltung ist vorteilhaft bei Zählern, deren Zählvolumen in weiten Grenzen
verändert werden soll. Mit der Anzahl der Zählwindungen wird gleichzeitig die Anzahl
der Primärwindungen des Übertragers verändert. Dadurch braucht keiner der Widerstände
Rm 1 oder Rm 2' verändert zu werden.
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F i g. 11 und 12 zeigen eine Schaltungsvariante ohne Auskopplungsübertrager
ü. In diesen Schaltungen liegen jedoch Basis und Emitter des Transistors T1 auf
»Schwebepotential«, wobei der Emitter des Transistors T 1 an die Dioden
D 1 und D 2 über eine weitere Diode D 3 angeschlossen ist; es ist
deswegen schwierig, diesem Transistor T 1 über den Widerstand Rv die optimale Vorspannung
zu geben. Die Arbeitsweise der Schaltungen nach F i g. 11 und F i g. 12 entspricht
der der Schaltungen nach F i g. 7 und F i g. B.
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Werden die Meßwiderstände Rm 1 und Rm 2 durch die Primärwicklungen
eines Differenzübertragers üd (F i g. 13 und 14) ersetzt und die Windungszahlen
des Differenzübertragers entsprechend der Zählkapazität, d. h. dem Verhältnis der
Windungszahlen der Wicklungen W 2 und W 1 gewählt, so kompensieren
sich
die Erregungen, solange jeder der Magnetkerne Z oder
Q ungesättigt ist. An dem Übertrager üd fällt also beim »Aufzählen« keine
Spannung ab. Deshalb ist diese Schaltung besonders geeignet für kleine Betriebsspannungen,
zumal der Übertrager üd eine relativ große Steuerleitsung an den Ausgangstransistor
T2 abgeben kann, wenn der Zählkern Z gesättigt ist.
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In den Schaltungsanordnungen nach F i g. 15 und 16 wird die Amplitude
oder der Energieinhalt des »Rückfallimpulses« als Kriterium für die Sättigung des
Zählkerns Z ausgewertet, und zwar wird beim Abklingen jedes Impulses die in Form
von reversibler Magnetisierung eingespeicherte Energie frei: es entsteht der »Rückfallimpuls«,
besonders kräftig beim Rückfallen des Magnetmaterials vom Zustand des Sättigungsflusses
O.s (F i g. 3) zum Zustand des Remanenzflusses Or (F i g. 3). Diese »Rückfallenergie«
wird mittels der Wicklung W 8 ausgekoppelt und über den Widerstand Rb 2 der Basis
des in Sperrichtung vorgespannten Ausgangstransistors T2 zugeführt. Die Eingangskapazität
des Transistors T2 bildet zusammen mit dem Widerstand Rb2 eine Integrierschaltung,
die auf die »Rückfallenergie«, anspricht. Die Integrierwirkung kann durch Parallelschalten
einer Kapazität (Kondensator C 1, F i g. 16) zur Basiskapazität des Transistors
T2 erhöht oder durch Überbrücken des Basiswiderstandes Rb2 mit einem Kondensator
C2 (F i g. 15) vermindert werden. Bei völliger Unterdrückung der Integrierwirkung
spricht die Schaltung auf die Amplitude des »Rückfallimpulses« an. Der Kondensator
C1 dient hauptsächlich für Schaltungen mit großem Zählkern und/oder vielen Windungen,
der Kondensator C2 hauptsächlich für Schaltungen mit kleinem Zählkern und/oder wenig
Windungen. Beim Schaltungsaufbau gemäß F i g. 16 erfolgt die Rückstellung des Zählkerns
Z mit Hilfe des Kollektorstromes des Transistors T2, wobei eine Rückkopplung über
die Wicklung W 8 in gleicher Weise wirksam wird wie die bereits beschriebene Rückkopplung
über die Wicklungen W 1 und W 6 des Ouantisierungskerns
Q. Es ist also auch der Kollektorstrom des Transistors T2 impulsförmig, und
dieser abgegebene Impuls weist einen bestimmten Spannungszeitwert auf, so daß sich
solche Stufen für eine Kettenschaltung eignen.
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Eine solche Kettenschaltung von Teilerstufen, wobei jeweils der Zählkern
Z einer Stufe als Ouantisierungskern Q der nächsten Stufe benutzt wird, also Magnetkerne
eingespart werden, zeigt F i g. 17. Die Schaltung dient als vierstufiger Taktuntersetzer.
Sie hat den Vorteil, daß sie keinen Hilfstakt zum Rückstellen der Magnetkerne benötigt.
Die Rückstellleitung RL dient lediglich dazu, den Zähler zu Beginn einer Zählung
auf Null zu stellen; sofern die Schaltung nur als Frequenzteiler benutzt wird, kann
; diese Rückstellung entfallen, da jeder Magnetkern, wenn er seine Zählkapazität
erreicht hat, wieder in seine Ausgangslage zurückgestellt wird. Die kombinierten
Ouantisierungs- und Zählkerne sind mit MK1 bis MK3 bezeichnet; der Zählkern Z am
Ausgang der Schaltung dient, wie schon beschrieben, dazu, den Ausgangsimpuls zu
formen. Die Transistoren sind fortlaufend mit T l. bis T 5 bezeichnet; in
dieser Reihenfolge dienen sie der jeweils folgenden Stufe als Eingangsverstärker,
der jeweils vorausgehenden Stufe als Ausgangsverstärker.
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F i g. 18 zeigt einen Zähler, der aus drei Subtrahierstufen Sstl bis
Sst3 und zwei Teilerstufen Tstl bis Tst2 besteht. Da die Magnetkerne der Teilerstufen
nach Erreichen der Sättigungslage wieder in ihre Ausgangsmagnetisierungslage zurückgestellt
werden, können sie als Quantisierungskernefür nachfolgende Stufen dienen, wie bereits
beschrieben. Diese kombinierten Quantisierungs- und Zählkerne sind mit Mk
1 bzw. Mk 2 bezeichnet. Die Zählkerne Z1 bis Z3 der Subtrahierstufen
Sstl bis Sst3 werden beim Erreichen ihres Sättigungszustandes nicht wieder in ihre
Ausgangsmagnetisierungslage zurückgebracht; die Subtrahierstufen eignen sich deswegen
nicht ohne weiteres zum Verketten mit nachfolgenden Zählstufen. Nachfolgende Zählstufen
erhalten deswegen jeweils einen eigenen Quantisierungskern, in der Schaltung nach
F i g. 18 sind also die Quantisierungskerne Q 1 und Q 2 vorgesehen;
Q 0 ist der Quantisierungskern am Eingang der Schaltung. Die Transistoren
T 11, T14, T17 und T18 arbeiten in der schon
dargestellten Weise; wenn der Transistor T12 (bzw. T15) leitend wird, dann
steuert er den Transistor T13 (bzw. T16) auf folgender Wirkstrecke
in den leitenden Zustand: Wicklung W11 (bzw. W21) Quantisierungskern Q
1 (bzw. Q2),
Wicklung W16 (bzw. W26), Basis des Transistors
T13 (bzw. T16). Diese Wirkstrecke ist gleichzeitig Rückkopplungsweg
für den Transistor T13 (bzw. T16), und zwar in schon beschriebener Weise.
Die Quantisierungskerne Q 1 und Q 2 werden jeweils durch einen Hilfstakt
HT in ihre Ausgangslage zurückgebracht. Die Rückstelleitung RL dient dazu, den Zähler
in seine Ausgangslage zurückzustellen. Der in F i g. 18 dargestellte Zähler unterdrückt
zu Beginn der Zählung aus einer Folge von Impulsen eine der Gesamtzählkapazität
entsprechende Anzahl von Impulsen und gibt dann eine Impulsfolge ab, deren Impulsabstand
durch die Zählkapazität der Teilerstufen bestimmt wird. Die Schaltung geht in eine
»Teilerstufe« mit großem Zählvolumen über, wenn man sämtliche Zählkerne durch den
ersten Ausgangsimpuls zurückstellen läßt. Die in F i g. 18 dargestellte Schaltung
dient zum Zerlegen bzw. zum Darstellen von Zahlen, die mit Zählerschaltungen aus
Teilerketten (Fig. 17) nicht dargestellt werden können, weil sich bei ihrer Zerlegung
in Faktoren Primzahlen ergeben, die größer sind als das mit einer Teilerstufe wirtschaftlich
erreichbare Zählvolumen.
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F i g. 19 zeigt eine andere Art der Verkettung der Grundschaltung
nach F i g. 4, und zwar mit einem gemeinsamen Zählkern Zg. Nach diesem Prinzip kann
man noch weitere Grundbausteine der F i g. 4 auf diesen gemeinsamen Zähler Zg wirken
lassen, oder man kann in Umkehrung dieses Prinzips mehrere Zählkerne auf einen einzigen
Quantisierungskern wirken lassen.
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Im Rahmen der Erfindung kann eine Vielfalt von Schaltungen für die
verschiedensten Zwecke zusammengestellt werden, z. B. Zähler mit mehreren unterschiedlich
bewerteten Eingängen, Codierer, Decodierer und anderes mehr.