DE1182290B

DE1182290B - Schaltungsanordnung zur Verzoegerung aufeinanderfolgender Impulse

Info

Publication number: DE1182290B
Application number: DER32193A
Authority: DE
Inventors: Walter Astheimer
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1961-03-09
Filing date: 1962-03-01
Publication date: 1964-11-26
Also published as: FR1316929A; GB1003622A; CA705993A; US3125691A; JPS408294B1; NL275712A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: H 03 k

Deutsche KL: 21 al -36/04

Nummer: 1182 290

Aktenzeichen: R 32193 VIII a/21 al

Anmeldetag: 1. März 1962

Auslegetag: 26. November 1964

Schaltungsanordnung zur Verzögerung aufeinanderfolgender Impulse

Anmelder:

Radio Corporation of America, New York, N.Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt, München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

Walter Astheimer, Moerfelden (Hess.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 9. März 1961 (94 514) - -

Die Erfindung betrifft Zeitsysteme, insbesondere eine Einrichtung zur Umsetzung von ungleichmäßig beabstandeten Eingangssignalen oder -impulsen in verzögerte Ausgangssignale. Die Einrichtung nach der Erfindung wird beispielsweise bei der Entschlüsselung sequenzmäßiger Daten, etwa bei Magnetbandstationen elektronischer Datenverarbeitungsanlagen und bei Zeitmultiplex-Übertragungsanlagen und Fernmeßeinrichtungen gebraucht.

In der Hauptsache betrifft die Erfindung eine Einrichtung, die in der Lage ist, ungleichmäßig beabstandete Eingangssignale in verzögerte Ausgangssignale zu verwandeln. Die Einrichtung soll dabei auch arbeitsfähig sein, wenn der zeitliche Abstand der Eingangssignale kleiner ist als die gewünschte Verzögerung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal. Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung ist vor allem für Anwendungsgebiete geeignet, bei denen die Aufgabe auftritt, einen Impuls zu erzeugen, der einen bestimmten, konstanten Abstand von dem letzten Impuls einer dem Eingang zugeführten Impulsreihe hat, gleichgültig wie nahe der letzte und der vorletzte Impuls aufeinander folgen. Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung liefert

also nicht unbedingt für jeden ihrem Eingang züge- 25 2

führten Impuls auch einen Ausgangsimpuls.

Eine Verzögerungsschaltung ist gemäß der Erfin- Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausfüh-

dung gekennzeichnet durch eine Schalteranordnung, rungsbeispieles näher erläutert werden.
die durch Eingangssignale gesteuert wird und ab- Fig. 1 zeigt ein Schaltbild einer Verzögerungswechselnd bzw. nacheinander mindestens zwei Ver- 30 schaltung gemäß der Erfindung und
zögerungskreise auslöst, und durch eine an die Aus- F i g. 2 ein Diagramm von Spannungsverläufen zur

gänge der Verzögerungskreise angeschlossene Oder- Erläuterung der Arbeitsweise der in F i g. 1 darge-Schaltung. stellten Schaltungsanordnung.

Die Verzögerungskreise können ÄC-Zeitkonstan- Die in F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung

tennetzwerke enthalten. Die Schalteranordnung kann 35 enthält eine Eingangsklemme 10, der im Abstand ein bistabiler Multivibrator sein, der abwechselnd aufeinanderfolgende Eingangsimpulse zuführbar sind, einen von zwei monostabilen Verzögerungskreisen Die Eingangsklemme 10 ist mit einem üblichen biauslöst. Da die beiden Verzögerungskreise dann ab- stabilen Multivibrator 12 verbunden, der zwei Tranwechselnd arbeiten, kann sich der eine erholen, sistoren T₁ und T₂ enthält. Die Basis- und Kollektorwährend der andere in Tätigkeit ist. Das von der 40 elektroden der beiden Transistoren sind beispiels-Oder-Schaltung gelieferte Ausgangssignal besitzt eine weise durch RC-Kombinationen 14, 16 kreuzweise bestimmte Verzögerung gegenüber dem zuletzt ein- miteinander gekoppelt, so daß der eine Transistor getroffenen Eingangssignal, unabhängig davon, wie gesperrt ist, wenn der andere leitet, und umgekehrt, nahe das zuletzt eingetroffene Eingangssignal auf das Der Triggereingang wird dem Multivibrator 12 durch vorhergehende Eingangssignal gefolgt war. 45 einen Impulsleitkreis 18 zugeführt, der in üblicher

Schaltet man zwischen die Ausgänge der einzelnen Weise aufgebaut ist und die auslösenden Eingangs-Verzögerungskreise und die zugehörigen Eingänge impulse abwechselnd dem einen oder dem anderen der Oder-Schaltung Impulsformerstufen und verwen- Transistor T₁, T₂ zuführt. Der umsteuerbare Multidet man Verzögerungskreise, die nach ihrer Aus- vibrator 12 ist mit zwei Ausgangsklemmen 20, 22 lösung unabhängig von den am Eingang liegenden 50 versehen, an denen Ausgangsspannungen auftreten, Signalen sind, so liefert die Schaltungsanordnung für die sich gegenseitig ändern, d. h., die Spannung an jeden Eingangsimpuls auch einen Ausgangsimpuls. der Ausgangsklemme 22 fällt, wenn die Spannung an

der Ausgangsklemme 20 steigt, und umgekehrt. Die bistabile Multivibratorschaltung 12 kann als Schalter angesehen werden, der in Abhängigkeit von den Eingangsimpulsen abwechselnd die beiden nachfolgenden Verzögerungsschaltungen 24, 26 ansteuert.

Die Ausgangsklemme 20 des bistabilen Multivibrators 12 ist mit einer ersten monostabilen Verzögerungsschaltung 24 und die Ausgangsklemme 22 mit einer zweiten entsprechenden monostabilen Verzögerungsschaltung 26, gekoppelt.

Die Verzögerungsschaltungen 24,26 sind bekannte Kondensator-Lade- und -Entladekreise. Die Verzögerungsschaltung 24 enthält einen Transistor T₃ und ein ÄC-Zeitkonstantennetzwerk 28, 30. Die monostabile

der Verzögerungstransistor T₃ gesperrt und liefert die in Kurve d der Fig. 2 dargestellte Ausgangsspannung. Die der Kurve d entsprechende Spannung wird über die Oder-Schaltung 40 der Ausgangs-5 klemme 48 zugeführt und liefert den entsprechenden Teil der in Kurve h dargestellten Ausgangsspannung. Es ist ersichtlich, daß die Ausgangsspannung zur Zeit L₂ eine ins Negative gehende Spannungsänderung enthält, die um die Zeitspanne D gegenüber dem zur ίο Zeit ^beginnenden Eingangsimpuls 50 verzögert ist. Der nächste Eingangsimpuls 52 (F i g. 2 a) gelangt über den Leitkreis 18 zum Transistor T₂ und sperrt diesen, so daß an der Kollektorausgangsklemme 22 zur Zeit /₃ ein negativer Spannungssprung auftritt.

Verzögerungsschaltung 24 enthält entsprechend einen 15 Der negative Spannungssprung wird der Basis des Transistor T₄ und ein ÄC-Zeitkonstantennetzwerk Verzögerungstransistors T₄ (F i g. 2 f) zugeführt und 32, 34. Die Zeitkonstante der Kombination aus sperrt diesen. Der Transistor J₄ bleibt für eine Zeit-Widerstand 28 und Kondensator 30 in der Verzöge- spanne gesperrt, die durch das /?C-Netzwerk 32, 34 rungsschaltung 34 kann gleich der Zeitkonstante der bestimmt wird. Zur Zeit i₄ schaltet der Transistor T₄ Kombination aus Widerstand 32 und Kondensator 20 in den leitenden Zustand zurück und erzeugt dabei 34 in der Verzögerungsschaltung 26 sein. Wenn an der Ausgangsklemme 38 entsprechend F i g. 2 g abwechselnd verschiedene Verzögerungszeiten er- eine ins Negative gehende Spannungsänderung. Die wünscht sind, können die Zeitkonstanten auch ver- monostabile Verzögerungsschaltung 26 liefert also

schieden bemessen werden.

zur Zeit r₄ eine ins Negative gehende Spannungs-

Die Transistoren der monostabilen Verzögerungs- 25 änderung, die gegenüber der zur Zeit /₃ erscheinenschaltungen 24, 26 sind normalerweise so vorge- den Vorderflanke des Impulses 52 um den Betrag D

spannt, daß sie leiten. Ein den Transistoren T₃

T₄ über die Kondensatoren 30 bzw. 34 zugeführter

verzögert ist. Das Ausgangssignal der monostabilen Verzögerungsschaltung 26 wird durch die Odernegativer Spannungssprung sperrt den entsprechen- Schaltung 40 der Ausgangsklemme 48 zugeführt den Transistor für eine Zeitspanne, die durch die 30 (Fig. 2h). Die VerzögerungD zwischen den Zeit-Zeitkonstante des ÄC-Netzwerkes und die Vor- punkten t₃ und i₄ durch die Verzögerungsschaltung spannung + V bestimmt wird. 26 kann von gleichem Wert wie die Verzögerungs-Die Ausgangsklemmen 36, 38 der monostabilen zeit D zwischen den Zeitpunkten I₁ und L₂ durch die Verzögerungsschaltungen 24, 26 sind an die Ein- Verzögerungsschaltung 24 sein, sie kann jedoch auch gänge einer Vereinigungs- oder Oder-Schaltung 40 35 einen unterschiedlichen Wert besitzen.
angeschlossen. Die Oder-Schaltung 40 enthält zwei Bei der Zuführung zweier in kurzem Abstand aufDioden 42, 44, die mit einem Vorspannungswider- einanderfolgender Eingangsimpulse arbeitet die in stand 46 und einer Vorspannungsquelle — V" so zu- F i g. 1 dargestellte Anordnung folgendermaßen: Der sammengeschaltet sind, daß immer dann, wenn ein als nächstes auf den Impuls 52 folgende Eingangsoder beide Eingangssignale einen hohen Wert haben, 40 impuls 54 wird dem Transistor T₁ zugeleitet, sperrt eine relativ hohe Ausgangsspannung an der Aus- diesen und leitet einen Verzögerungszyklus im RC-gangsklemme 48 der Einrichtung erscheint. Verzögerungsnetzwerk 28, 30 ein. Hierdurch entsteht Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten in der in Fig. 2h dargestellten Ausgangsspannung Schaltungsanordnung soll nun an Hand von F i g. 2 zur Zeit i₅ ein positiver Spannungssprung, wie bereits erläutert werden, in der die Spannungsverläufe an 45 beschrieben worden ist. Bevor jedoch die Verzögeentsprechend bezeichneten Punkten der Schaltungs- rungsdauer D verstrichen ist, wird der Eingangsanordnung nach F i g. 1 dargestellt sind. Es soll an- klemme 10 ein zweiter Eingangsimpuls 56 zugeführt. genommen werden, daß der Transistor T₁ anfänglich Der Eingangsimpuls 56 wird, dem Transistor T₂ zu-Strom führt und der Transistor T₂ gesperrt ist und geleitet, von dem der resultierende Spannungssp'rung daß die Verzögerungstransistoren T₃, T₄ beide leiten. 5° auf die monostabile Verzögerungsschaltung 26 ge-Wird der Eingangsklemme 10 ein erster Eingangs- koppelt wird, wobei an der Klemme 38 eine Ausimpuls 50 (Kurve α in Fig. 2) zugeführt, so gelangt gangsspannung auftritt, wie sie in Fi g. 2a zwischen er über die Leitschaltung 18 an die Basiselektrode f_e und i₇ dargestellt ist. Das an der Ausgangsklemme des Transistors T₁, wodurch dieser Transistor ge- 48 der Oder-Schaltung 40 auftretende Ausgangssignal sperrt und der Transistor T₂ leitend wird. Die Ände- 55 (Fig. 2h) enthält daher zwischen den Zeiten f₅ und rungen der Kollektorspannungen der beiden Tran- t₇ Beiträge von beiden monostabilen Verzögerungssistoren T₁, T₂ zur Zeit Z₁ sind in den Kurven b und e schaltungen 24, 26. Der zur Zeit i₇ in der Ausgangsder Fig. 2 dargestellt. Der ins Negative gehende spannung (F i g. 2 h) auftretende negative Spannungs-Spannungssprung, der von der Klemme 20 der Basis sprung 58 ist gegenüber der zur Zeit ί_β erscheinenden des Transistors T₃ zugeführt wird, sperrt diesen 6c Vorderflanke des letzten Eingangsimpulses 56 um die Transistor und erzeugt an der Basis des Transistors gewünschte Zeitspanne D versetzt.
T₃ entsprechend F i g. 2 c einen negativen Spannungs- Die Arbeitsweise der in F i g. 1 dargestellten Schalsprung, an dem sich unmittelbar ein exponentieller tungsanordnung beim Zuführen von zwei Eingangs-Spannungsanstieg anschließt. Zum Zeitpunkt L₂ er- impulsen 54, 56, die in einem kürzeren Abstand als reicht die Spannung den Ansprechwert, der gering- 65 die Verzögerungsdauer D der Verzögerungsschaltung fügig oberhalb des Emitterpotentials liegt, worauf aufeinanderfolgen, stellt ein wesentliches Merkmal der Strom im Transistor T₃ zurück auf den Maximal- der Erfindung dar. Der negative Spannungssprung 58 wert springt. In der Zeitspanne zwischen t_t und L₂ ist tritt eine bestimmte Zeitspanne/) nach dem zuletzt

eingetroffenen Impuls 56 der beiden Eingangsimpulse 54, 56 auf. Dieses erwünschte Ergebnis wird dadurch erreicht, daß die in Fig. 1 dargestellte Anlage zwei monostabile Verzögerungsschaltungen enthält, die abwechselnd arbeiten. Während die eine Verzögerungsschaltung arbeitet, kann sich die andere erholen und umgekehrt. Es ist ersichtlich, daß die in F i g. 1 dargestellte Anordnung willkürlich und ungleichmäßig beabstandete Eingangsimpulse um einen gewünschten Betrag verzögert, auch wenn die Impulse kürzere zeitliche Abstände als die durch die Anlage bewirkte Verzögerungsdauer besitzen.

Die der F i g. 2 h entsprechende Ausgangsspannung kann in verschiedener Weise weiterverarbeitet werden. Das Ausgangssiganal kann beispielsweise einer Differentiier- und Begrenzerschaltung zugeführt werden, die einen Ausgangsimpuls erzeugt, dessen zeitliche Lage nur von den negativen Spannungssprüngen der in F i g. 2 h dargestellten Spannungskurve abhängt.

Verwendet man Verzögerungsschaltungen, deren Arbeitszyklus nach der Auflösung vom Eingangssignal unabhängig ist, und schaltet man vor die Eingänge der Oder-Stufe jeweils eine Differentiier- oder Impulsformerstufe, so erhält man am Ausgang der as Oder-Stufe ein verzögertes Abbild der Eingangsim pulsreihe. An die Stelle des bistabilen Multivibrators kann gewünschtenfalls eine Schaltungsanordnung mit drei oder mehr stabilen Zuständen treten, an die eine entsprechende Anzahl von Verzögerungsstufen angeschlossen ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Impulsverzögerungsschaltung, gekennzeichnetdurch eine Schalteranordnung (12), die durch Eingangssignale gesteuert wird und abwechselnd bzw. nacheinander mindestens zwei Verzögerungskreise (24, 26) auslöst, und durch eine an die Ausgänge der Verzögerungskreise angeschlossene Oder-Schaltung (40).

2. Impulsverzögerungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Ausgänge der Verzögerungskreise und die Eingänge der Oder-Schaltung jeweils eine Impulsformerstufe geschaltet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungskreise Lade- und Entladekreise umfassen, die Kondensatoren enthalten.

4. Schaltungsanordnung mit zwei Verzögerungskreisen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung (12) ein bistabiler Multivibrator ist und daß die Verzögerungskreise monostabil sind und durch einen Spannungssprung einer bestimmten Polarität von einem Ruhezustand in einen Betriebszustand und nach einer bestimmten Zeitspanne wieder zurück in den Ruhezustand steuerbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 729/347 11.64

Bundesdruckerei Berlin