DE1195352B

DE1195352B - Elektrischer Verteiler in Form einer im Ring geschalteten Zaehlkette

Info

Publication number: DE1195352B
Application number: DES58926A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Anton Muschik; Dipl-Phys Dieter V Sanden
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-07-10
Filing date: 1958-07-10
Publication date: 1965-06-24
Also published as: BE579740A; CH370435A; FR1232591A; NL113710C; NL240993A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H03k

Deutsche KL: 21 al - 36/18

Nummer: 1 195 352

Aktenzeichen: S 58926 VIII a/21 al

Anmeldetag: 10. Juli 1958

Auslegetag: 24. Juni 1965

In der Nachrichtentechnik, in der Technik der Meßgeräte und auch der Rechenmaschinen werden vielfach Verteiler benötigt. Unter einem Verteiler ist in diesem Zusammenhang allgemein eine Schaltungsanordnung zu verstehen, die zeitlich nacheinander auf einer Mehrzahl von Leitungen ein ganz bestimmtes Kriterium, z. B. eine bestimmte Spannung, abzugeben vermag. Im allgemeinen arbeitet dann ein Verteiler einwandfrei, wenn zeitlich nacheinander immer nur eine der Verteilerleitungen mit dem genannnten Kriterium, z. B. einem Abtastimpuls, beaufschlagt wird.

Es ist bekannt, derartige Verteiler rein elektronisch aufzubauen, d. h., die einzelnen Stufen des Verteilers bestehen aus elektrisch arbeitenden Schaltgliedern, z. B. Kaltkathodenröhren oder auch bistabilen Kippstufen, die mit Hilfe eines Taktpulses nacheinander wirksam gemacht werden. Den für diesen Zweck anzuwendenden Schaltgliedern ist gemeinsam, daß sie jeweils einen von zwei möglichen Zuständen annehmen können, nämlich den Ruhezustand und den Arbeitszustand. Der Ruhezustand wird im folgenden als Zustand »Null« und der Arbeitszustand als Zustand »Eins« bezeichnet. Hat das bistabile Schaltelement den Zustand »Null«, dann tritt an seinem Ausgang kein Kriterium auf, während im Zustand «Eins» über seinen Ausgang ein bestimmtes Kriterium abgegeben wird. Eine Mehrzahl derartiger bistabiler Schaltelemente kann, um einen Verteiler aufzubauen, hintereinandergeschaltet werden.

Bei Verwendung von Kaltkathodenröhren ist es mit Hilfe eines gemeinsamen Anodenwiderstandes für sämtliche Röhren einer Kette möglich, dafür zu sorgen, daß lediglich eine der Röhren innerhalb der Kette brennen kann. Dies bedeutet aber auch, daß nur eine der Ausgangsleitungen, die beispielsweise an den einzelnen Kathodenwiderständen der Röhren abgezweigt werden, Potential führen kann. Mit einem Widerstand in der gemeinsamen Anodenleitung kann aber umgekehrt nicht erreicht werden, daß sicher eine der Röhren Strom führt.

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verteiler in Form einer im Ring geschalteten aus bistabilen, ζ. B. aus zwei Verstärkergliedern auf gebauten Kippschaltungen aufgebauten Zählkette. Bei derartigen Verteilerschaltungen war es bislang möglich, daß auch wenn an sämtlichen Kippstufen der Schaltung ein Taktpuls zum Fortschalten der Zählkette angelegt ist, kein Zustand »Eins« umläuft. Sind durch eine Störung mehr als eine der in der Verteilerkette befindlichen Stufen im Zustand »Eins«, Elektrischer Verteiler in Form einer im Ring
geschalteten Zählkette

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,

München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Anton Muschik, München;

Dipl.-Phys. Dieter v. Sanden, München-Solln - -

dann laufen alle diese Zustände »Eins« im Verteiler um, so daß auch in diesem Fall der Verteiler nicht mehr einwandfrei arbeitet. Ein einwandfreies Arbeiten eines solchen elektrischen Verteilers wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß Überwachungsund Steuermittel vorgesehen sind, die jeweils einen zyklisch immer wieder auftretenden Sollzustand der gesamten Zählkette auf dessen Auftreten hin überwachen und beim Nichtauftreten erzwingen. Gemäß der Erfindung wird also ein ganz bestimmter Zustand der Zählkette, beispielsweise der Zustand, bei dem in der ersten Stufe der Zählkette eine »Eins« eingespeichert ist, überwacht daraufhin, ob diese Stufe zu diesem Zeitpunkt eine »Eins« führt und gegebenenfalls auch ob die übrigen Stufen zu dieser Zeit alle im Ruhezustand (Zustand »Null«) sind.

Einzelheiten der Erfindung werden an Hand des in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiels im folgenden erläutert.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen elektrischen Verteiler mit Überwachungs- und Steuermitteln gemäß der Erfindung, wobei in der F i g. 1 die für den Verteiler notwendigen Teile, wie sie an sich bekannt sind, zusammengefaßt sind.

Der Verteiler besteht aus einer im Ring geschalteten Zählkette. Diese Zählkette ist aus vier den Zustand »Null« oder »Eins« speichernden bistabilen Kippschaltungen a, b, c, d aufgebaut. Jede der Kippschaltungen entspricht in ihrem Schaltaufbau der an sich bekannten Ausführung nach Fig. 4. Im Zustand »Eins« ist der rechte Transistor gesperrt, so daß also am rechten Kollektor die Speisespannung -U₀, also negative Spannung gegenüber dem Kollektor des linken Transistors abgenommen werden kann. Ist, wie es dem Sollzustand entspricht, bei nur

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einer Stufe eine »Eins« eingespeichert, so führt der zu dieser Stufe weisende Gleichrichter 1 bis 4 über den Widerstand 5 Strom und ist somit für den bei T eingespeisten schaltenden Taktpuls niederohmig. Die übrigen Gleichrichter der Reihe 1 bis 4 sind mit der Kollektorspannungsdifferenz gesperrt. Der auf den rechten Kollektor der die »Eins« führenden Stufe eingespeiste positive Taktpuls wird vom Koppelkondensator C in der Stufe auf die linke Basis geleitet und schaltet die betreffende Stufe in den Zustand »Null« um (rechter Transistor stromführend). Der dabei am rechten Transistor auftretende positive Spannungssprung wird von dem zugehörigen Kondensator C" auf die Basis des rechten Transistors der nächsten Stufe übertragen und schaltet diese Stufe in den Zustand »Eins« (rechter Transistor gesperrt) um. Auf diese Weise wird bei jedem Taktimpuls der Zustand »Eins« um eine Stufe innerhalb der Zählkette weitergeschaltet. Die Verteilerimpulse können über die Klemmen Tl bis Γ4 abgenommen werden, so

Die Fig. 2 zeigt nun eine zu der zum Ring geschalteten Zählkette nach Fig. 1 gehörige Rückstellanordnung, die sämtliche Stufen der Zählkette bis auf eine dann in den Zustand »Null« überführt, wenn die ausgenommene Stufe in den Arbeitszustand übergeführt ist. Mit Hilfe dieser Rückstellanordnung werden bei jedem Umlauf einmal etwa infolge von Störungen oder beim Einschalten des Gerätes in unerwünschter Weise zusätzlich in den Ringzähler eingespeiste Zustände »Eins« gelöscht.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Rückstellanordnung unter anderem aus dem Transistor 6. Beim Zustand »Null« der Stufe α wird dieser Transistor 6 vom linken gesperrten Kollektor dieser Stufe über den Widerstand 7 ausgesteuert und verbindet so wie ein geschlossener Kontakt die rechten Spannungsteileranschlüsse 10, 11, 12 der übrigen Ringzählerstufen mit dem Nullpotential.

Hat hingegen die Stufe α den Zustand »Eins«, so wird der Transistor 6 über den Spannungsteiler 7, 8 gesperrt, und die Anschlüsse 10, 11, 12 werden über den Widerstand 9 an die negative Betriebsspannung -U₀ gelegt. Hierdurch werden die rechten Transistoren dieser Stufen zwangsweise leitend gesteuert und damit die Stufen b bis d in den Zustand »Null« übergeführt und bis zum Entsperren des Transistors 6 in diesem Zustand festgehalten.

In der F i g. 3 schließlich ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, mit der es ermöglicht wird, innerhalb der Zählkette auch dann zwangsweise eine »Eins« einzuspeisen, wenn innerhalb der gesamten Zählkette keine »Eins« vorhanden sein sollte. Diese Einspeiseanordnung spricht immer dann an und drückt der ersten Stufe α den Zustand »Eins« auf, wenn in sämtlichen Stufen, also den Stufen α bis d der entgegengesetzte Zustand (Zustand »Null«) vorhanden ist. Diese Einspeiseanordnung besteht im wesentlichen aus einer Koinzidenzschaltung, die über den Transistor 21 die Stufe α dann in den Arbeitszustand, Zustand »Eins«, überführt, wenn keiner der Eingänge dieses Koinzidenzgatter ausgesteuert ist. Wenn keiner der Eingänge ausgesteuert ist, heißt dies aber, daß in keiner der Kippstufen der Arbeitszustand vorhanden ist, d. h., sämtliche Stufen befinden sich im Zustand »Null«.

Die dem Transistor 21 vorgeschaltete Positiv-Koinzidenzschaltung besteht aus den Gleichrichtern 13 bis 16 und den Entkopplungswiderständen 17 bis 20. Ist wenigstens einer der rechten Transistoren der Ringzählerstufen gesperrt, also mindestens eine »Eins« in den Ringzähler eingespeichert, so wird der Transistor 21 ausgesteuert, und der linke Spannungsteileranschluß 24 der Stufe α ist mit dem Nullpotential verbunden. Ist keine »Eins« im Ringzähler eingespeichert, sind also alle rechten Transistoren der Stufen α bis d leitend, so wird — wie oben der Transistor 6 bei »Eins« in der Stufe a — der Transistor 21 mit Hilfe der über den Widerstand 22 zugeführten positiven Betriebsspannnung +E/_o gesperrt. Dem linken Transistor der Stufe α wird dabei mit Hilfe der über den Widerstand 23 dem Spannungsteileranschluß 24 zugeführten negativen Betriebsspannung — U₀ leitend gesteuert, der Stufe α damit also der Zustand »Eins« aufgeprägt.

Der Verteiler nach der Erfindung wurde an Hand eines möglichen Ausführungsbeispiels erläutert. Selbstverständlich gibt es eine Reihe von Realisierungsmöglichkeiten, die alle im Rahmen der Erfindung liegen.

So wurde beispielsweise der »Null-Zwang« der anderen Stufen bei dem Beispiel nach Fig. 2 und der »Eins-Zwang« der Stufe α bei der Ausführungsform nach Fig. 3 gleichstrommäßig durchgeführt. Selbstverständlich kann der gleiche Erfolg auch mit einer Impulssteuerung erreicht werden.

Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung durchaus möglich, nur eine der Überwachungseinrichtungen vorzusehen und insbesondere die beiden Überwachungseinrichtungen auf verschiedene Stufen innerhalb der Zählkette einwirken zu lassen. In jedem Falle wird erreicht, daß zyklisch bei jedem Umlauf der Zustand der Zählkette daraufhin überwacht wird, ob nur eine »Eins« und mindestens eine »Eins« innerhalb der Zählkette umläuft. Auch bei Verteilern, deren einzelne Kippstufen mit Hilfe von Hochvakuumröhren aufgebaut sind, kann die Erfindung mit Erfolg angewendet werden.

Daß die Erfindung sowohl bei im Synchronbetrieb arbeitenden Verteilern als auch bei im Start-Stop-Betrieb arbeitenden Verteilern mit Erfolg angewendet werden kann, sei nur aus Vollständigkeitsgründen erwähnt.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrischer Verteiler in Form einer im Ring geschalteten, aus bistabilen, z. B. aus zwei Verstärkergliedern aufgebauten Kippschaltungen bestehenden Zählkette, dadurch gekennzeichnet, daß Uberwachungsmittel vorgesehen sind, die einen zyklisch immer wieder auftretenden Sollzustand der gesamten Zählkette auf dessen Auftreten hin überwachen.

2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellanordnung vorgesehen ist, die sämtliche Stufen der Zählkette bis auf eine dann in den Ruhezustand (Zustand »Null«) überführt, wenn die ausgenommene Stufe in den Arbeitszustand übergeführt ist (Fig. 2).

3. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einspeiseanordnung vorgesehen ist, die immer dann anspricht und einen bestimmten Zustand (Zustand »Eins«) einer der Kippstufen aufdrückt, wenn mindestens in sämtlichen restlichen Stufen der entgegengesetzte Zustand (Zustand »Null«) vorhanden ist (Fig. 3).

4. Verteiler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Koinzidenzschaltung (13 bis 20) ein Transistorverstärker (21) ausgesteuert wird, wenn sämtliche Kippschaltungen {a bis d) die Ruhelage (Zustand »Null«) eingenommen haben, und vom Kollektor bzw. Kollektorwiderstand eine Spannung zur Umschaltung der ersten Stufe (α) der Zählkette in die Arbeitslage abgegriffen wird.

5. Verteiler nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Rückstellanordnung und Einspeiseanordnung an ein und derselben Kippstufe, vorzugsweise an der ersten Stufe der Zählkette, angreifen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen