DE1208352B

DE1208352B - Preselection circuit for electronic counting devices

Info

Publication number: DE1208352B
Application number: DEV26338A
Authority: DE
Inventors: Dieter Schuetze; Dipl-Ing Hans-Georg Staudte; Dipl-Ing Klaus Mueller
Original assignee: VAKUTRONIK WISSENSCHAFTLICHER
Current assignee: VAKUTRONIK WISSENSCHAFTLICHER
Priority date: 1964-07-10
Filing date: 1964-07-10
Publication date: 1966-01-05

Description

Vorwahlschaltung für elektronische Zähleinrichtungen t' Die Erfindung betrifft eine Vorwahlschaltung für mit Kaltkatodenzählröhren bestückte Zähleinrichtungen, mit der sich beliebige mehrstellige Zahlen vorwählen lassen und die für Vor- und Rückwärtszählung geeignet ist.Preselection circuit for electronic counting devices t ' The invention relates to a preselection circuit for counting devices equipped with cold cathode counting tubes, with which any multi-digit numbers can be preselected and which is suitable for upward and downward counting.

Es sind Vorwahlschaltungen bekannt, bei denen der C1bertragungsimpuls von einer Zähldekade zur nachfolgenden als Vorwalilsi---nal verwendet wird. Weiterhin sind Vorwahlschaltun-en bekannt, bei denen von einer bestimmten Katode einer Kaltkatodenzählröhre ein Potential ab-egriffen wird und dieses so zur C Steuerung eines Hilfstores verwendet wird, daß beim Erreichen der erwähnten Katode ein Vorwahlsignal abgegeben wird.Preselection circuits are known in which the transmission pulse from one counting decade to the next is used as a forward signal. Also known are Vorwahlschaltun-ene, in which a potential is ab-egriffen from a particular cathode of a Kaltkatodenzählröhre and this is thus used to control an auxiliary gate C, that a preset signal is output upon reaching of said cathode.

Beiden Schaltungen gemeinsam ist der Nachteil, daß jeweils nur ein Potential einer Kaltkatodenzählröhre verwendet werden kann und deshalb bei der ersten Schaltun- nur Zahlen der Form 10l# und bei der zweiten Schaltung nur Zahlen der Form in - 101b vor2ewählt werden können. Außerdem arbeiten sie nur in Vorwärtszählung sinnvoll, da bei Rückwärtszählung der Übertragungsimpuls bei 1011- - 1 bzw. m - 1011 - 1 auftritt.Two circuits together, the drawback is that only a potential of a Kaltkatodenzählröhre can be used and, therefore, only numbers of the form only numbers of the form in at the first Schaltun- # 10l and the second circuit - can be vor2ewählt 101b. In addition, they only work sensibly in up-counting, since when down-counting the transmission pulse occurs at 1011- - 1 or m - 1011 - 1.

Weiterhin sind Vorwahlschaltungen bekannt, bei denen vor jeder Kaltkatodenzählröhre das Potential einer bestimmten, der vorgewählten Ziffer entsprechenden Katode ab2e2riffen und einer Und-Schaltuno, zugeführt wird. liei:-Übereinstimmuno, von vorgewählter Zahl und Zählergebnis ist die Koinzidenz erfüllt, und am Aus-an- der Und-Schaltung erfolgt eine Potentialänderun.g, die zur Aussteuerung eines geeigneten Verstärkers, beispielsweise eines Stromtores, Verwendung findet. Diese Schaltung ist dann besonders nachteilig. wenn Kaltkatodenzählröhren mit Katodenströmen von weniger als 1 mA eingesetzt werden oder wenn mehrere gleichzeitig einstellbare Vorwahlen -efordert werden. In diesen Fällen stehen zur Steuerun- der Vorwahleinrichtungen nur sehr geringe Ströme zur Verfügung, so daß zur Weiterverarbeitung des Vorwahlsianals hocholimige Verstärkereinrichtungen, z. B. Stromtore eingesetzt werden müssen. Die hochohmige Schaltung erhöht die Störanfälligkeit. Bei Verwendun- von Stromtoren sind zusätzliche Einrichtungen zur Löschung desselben notwendig. Besonders bei mehrfacher Vorwahl ist ein erhöhter Aufwand an Schaltmitteln zur Weiterverarbeitunder Vorwahlsignale erforderlich.Furthermore, preselection circuits are known in which the potential of a specific cathode corresponding to the preselected digit is tapped and an AND circuit is fed in front of each cold cathode counter tube. Liei: - agreement, the coincidence is fulfilled by the preselected number and counting result, and a potential change takes place at the off-on-the-AND circuit, which is used to control a suitable amplifier, for example a current gate. This circuit is then particularly disadvantageous. if cold cathode counting tubes with cathode currents of less than 1 mA are used or if several presets that can be set at the same time are required. In these cases, only very low currents are available for the control and preselection devices, so that high-quality amplifier devices, e.g. B. power gates must be used. The high-resistance circuit increases the susceptibility to failure. If electricity gates are used, additional devices are required to extinguish them. Particularly in the case of multiple preselections, an increased outlay on switching means for further processing the preselection signals is necessary.

Der Zweck der Erfindung ist die Beseitigung der angeführten Mängel sowie die Erzeugung eines Vorwahlsignals, welches die Verwendung billiger Halbleiterbauelemente, insbesondere Germaniumtransistoren, in den dem Zähler etwa nachfolgenden Stufen zur Weiterverarbeitung des Vorwahlsignals zuläßt.The purpose of the invention is to eliminate the deficiencies mentioned as well as the generation of a preselection signal, which the use of cheap semiconductor components, in particular germanium transistors, in the stages approximately following the counter for further processing of the preselection signal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorwahlschaltung für mit Kaltkatodenzählröhren C arbeitende Zähleinrichtungen zu schaffen, die es gestattet, gleichzeitig mehrere beliebige Zahlen vorzuwählen, wobei beim Erreichen der der vorgewählten Zahl entsprechenden Zählstellung jeweils über getrennte Ausgänge ein Signal abgegeben wird. Die Vorwahl soll dabei unabhängig von der jeweiligen Zählrichtung arbeiten.The invention is based on the object of creating a preselection circuit for counting devices working with cold cathode counting tubes C , which allows several arbitrary numbers to be preselected at the same time, a signal being emitted via separate outputs when the counting position corresponding to the preselected number is reached. The preselection should work independently of the respective counting direction.

Die Erfindung ist für den Anschluß an Kaltkatodenzählröhren mit niedrigen Katodenströmen gedacht. Erfindun.-Isgemäß wird zur Lösung der Aufgabe ein Diodennetzwerk benutzt, bestehend aus einer Diode, die mit ihrer einen Elektrode über einen ersten Widerstand mit der der vorgewählten Ziffer entsprechenden Katode der Kaltkatodenzählröhre verbunden ist, z. B. bei Vorwahl der ZhTer 1 mit der Katode 1, der Ziffer 2 mit Katode 2 usw. Mit ihrer anderen Elektrode liegt die Diode über einen zweiten Widerstand an einem festen Bezugspotential. Über einen Koppelkondensator gelangt ein vom Zählimpuls abgeleiteter Eingangsimpuls geeigneter Polarität auf das Diodennetzwerk. Entsprechend dem an der Katode der Kaltkatodenzählröhre und damit an der Diode anliegenden Potential ist die Diode für den Eingangsimpuls leitend oder gesperrt. Die Vorwahlschaltung besteht aus mehreren solchen in Reihe geschalteten Diodennetzwerken, deren Anzahl der Zahl der im Zählkanal befindlichen Kaltkatodenzählröhren entspricht. Die zur Steuerung der Diodennetzwerke benötigten Potenliale werden jeweils der der Vorwahlziffer entsprechenden Katode der Kaltkatodenzählröhre entnämmen, so daß beim Erreichen eines der vorgewählten Zahl entsprechenden Zählimpulses alle Dioden der erwähnten Diodennetzwerke leitend sind. Damit wird ein Eingangsimpuls geeigneter Polarität bis zum Ausgang der Vorwahlschaltung übertragen, um dann nach Formung für beliebige Steuerungen verwendet zu werden.The invention is intended for connection to cold cathode counting tubes with low cathode currents. In accordance with the invention, a diode network is used to solve the problem, consisting of a diode whose one electrode is connected via a first resistor to the cathode of the cold cathode counter tube corresponding to the preselected digit, e.g. B. with preselection of the ZhTer 1 with the cathode 1, the number 2 with cathode 2 etc. With its other electrode, the diode is connected to a fixed reference potential via a second resistor. An input pulse of suitable polarity derived from the counting pulse is transmitted to the diode network via a coupling capacitor. According to the potential applied to the cathode of the cold cathode counter tube and thus to the diode, the diode is conductive or blocked for the input pulse. The preselection circuit consists of several such series-connected diode networks, the number of which corresponds to the number of cold cathode counting tubes in the counting channel. The potentials required to control the diode networks are taken from the cathode of the cold cathode counting tube corresponding to the preset number, so that when a counting pulse corresponding to the preselected number is reached, all the diodes of the diode networks mentioned are conductive. An input pulse of suitable polarity is thus transmitted to the output of the preselection circuit, so that it can then be used for any controls after shaping.

Zwischen dem Eintreffen eines Zählimpulses an den Kaltkatodenzählröhren und der Einstellung des Potentials an den Dioden besteht eine bestimmte zeitliche Verzögerung, deren Ursachen folgende sind -a) Beim Übertragen der Gasentladung in der Zählröhre von einer Katode auf die nachfolgende wird eine gewisse Zeit benötigt, weil die Gasentladung zuvor über die dazwischenliegenden Hilfselektroden verläuft.Between the arrival of a counting pulse at the cold cathode counting tubes and the setting of the potential at the diodes is a certain time Delay, the causes of which are as follows -a) When transferring the gas discharge in the counting tube from one cathode to the next takes a certain amount of time, because the gas discharge previously runs through the auxiliary electrodes in between.

b) Der Verlauf des Steuerpotentials an der Diode verläuft nach einer e-Funktion, deren Zeitkonstante im wesentlichen durch den erwähnten Koppelkondensator und die beiden erwähnten Widerstände des Diodennetzwerkes bestimmt wird. b) The course of the control potential at the diode runs according to an exponential function, the time constant of which is essentially determined by the mentioned coupling capacitor and the two mentioned resistors of the diode network.

Erst nach endgültiger Einstellung des Steuerpotentials an der Diode ist diese leitend, d. li., das Diodennetzwerk ist dann zur Übertragung des Eingangsimpulses in der Lage. Aus diesem Grunde sieht die Erfindung eine Verzögerun-,sstufe, z. B. einen Univibrator, vor dem Eingang der Vorwahlschaltung vor, die den Eingangsimpuls gegenüber dem Zählimpuls um einen bestimmten Betrag zeitlich verzö ert.Only after the final setting of the control potential on the diode is it conductive, i. li., the diode network is then able to transmit the input pulse. For this reason, the invention provides a delay, sstufe, z. B. a univibrator, before the input of the preselection circuit, the delayed the input pulse compared to the counting pulse by a certain amount.

Dadurch erscheint der Eingangsimpuls erst dann an der Diode, wenn das Steuerpotential der Diode den Endwert erreicht hat.As a result, the input pulse only appears on the diode when the control potential of the diode has reached the final value.

Brauchen nur wenige bestimmte Zahlen vorgewählt zu werden und ist nur eine Zählrichtung notwendig, kann auch auf eine zusätzliche Verzögerungssehaltung verzichtet werden. Gemäß der Erfindung werden dann die Steuerleitungen der Diodennetzwerke so mit den Katoden der Kaltkatodenzählröhren verbunden, z. B. bei Vorwahl der Zahl 075 mit der Katode 0, der Katode 7 und der Katode 4, daß bereits einen Schritt vor Erreichen der vorgewählten Zahl alle Dioden leitend sind. Dadurch kann der zeitlich synchron mit dem Zählimpuls eintreffende Eingangsimpuls, der von dem Zählimpuls abgeleitet ist, die schon vorher leitende Vorwahlschaltung durchlaufen. Zum gleichzeitigen Vorwählen mehrerer beliebiger, voneinander unabhängiger Zahlen wird eine entsprechende Zahl der beschriebenen Vorwahlschaltungen parallel an den Ausgang der Verzögerungsstufe geschaltet. Die Steuerpotentiale der Dioden werden den den Vorwahlzahlen entsprechenden Katoden der Kaltkatodenzählröhren entnommen.If only a few specific numbers need to be preselected and only one counting direction is necessary, an additional delay circuit can be dispensed with. According to the invention, the control lines of the diode networks are then connected to the cathodes of the cold cathode counting tubes, e.g. B. when preselecting the number 075 with the cathode 0, the cathode 7 and the cathode 4, that already one step before reaching the preselected number all diodes are conductive. As a result, the input pulse arriving in synchronism with the counting pulse, which is derived from the counting pulse, can pass through the preselection circuit that was already conducting beforehand. For the simultaneous preselection of any number of independent numbers, a corresponding number of the preselection circuits described is connected in parallel to the output of the delay stage. The control potentials of the diodes are taken from the cathodes of the cold cathode counting tubes corresponding to the preset numbers.

Die Einstellung der gewünschten Vorwahlzahlen erfolgt zwckmäßig mittels eines Stufenschalters je Kaltkatodenzählröhre, dessen einzelne Schaltkontakte mit den Katoden der Kaltkatodenzählröhre verbunden sind und dessen Schleiferanschluß über einen Widerstand an der Diode liegt.The setting of the desired preselection numbers is done by means of a step switch for each cold cathode counter tube, the individual switching contacts of which are connected to the cathodes of the cold cathode counter tube and the wiper connection of which is connected to the diode via a resistor.

Entsprechend der gewählten Schalterstellung wird die Diode von dem Potential der zu der gewählten ZüTer gehörigen Katode gesteuert, Der besondere Vorteil der Erfindung ist der niederohmige Schaltungsaufbau, wodurch die Störanfälligkeit gesenkt und die Betriebssicherheit erhöht wird. Dieser niederohmige Aufbau ist auch bei mehreren parallelgeschalteten Vorwahlschaltungen gewährleistet. Außerdem werden zur Weiterverarbeitung des Vorwahlsi-nals keine speziellen hochohmigen Schaltungen benötigt.According to the selected switch position, the diode of the Potential of the cathode belonging to the selected ZüTer controlled, the special advantage the invention is the low-resistance circuit structure, which makes it susceptible to failure and the operational safety is increased. This low-resistance structure is also guaranteed with several preselection circuits connected in parallel. Also be No special high-resistance circuits for further processing of the preselection signal needed.

Nachfolgende Transistorstufen lassen sich direkt ansteuern.The following transistor stages can be controlled directly.

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine Vorwahlschaltung mit einem Univibrator als Verzögerungsstufe, F i g. 2 eine Vorwahlschaltung ohne Verzögerungsstufe.The invention is to be explained in more detail below using exemplary embodiments. In the drawings, F i g. 1 a preselection circuit with a univibrator as a delay stage, FIG . 2 a preselection circuit without a delay stage.

Jede Katode 0 bis 9 der Kaltkatodenzählröhren 10 bis 12 in F i g. 1 ist über einen Katodenwiderstand 13 an die Betriebsspannung -12 V geführt. Damit beträgt das Potential der nicht gezündeten Katoden -12 V, und das Potential der stromführenden Katode ist >O V. Das Potential der der vorgewählten Ziffer entsprechenden Katode wird über einen Stufenschalter 14 und einen Widerstand 15 zur Anode 16 einer Diode 17 geführt. Die Katode 18 der Diode 17 liegt über einen Widerstand 19 an der Bezugsspannung 0 V. Diese Diode 17 ist damit für die Fälle, wo die Zählstellung mit der vorgewählten Ziffer nicht übereinstimmt, d. h. bei nicht gezündeter Katode der Kaltkatodenzählröhre, mit etwa 12 V gesperrt, während sie bei Übereinstimmuh,- leitend ist. Zur galvanischen Trennung der einzelnen Dioden 17 dienen Koppelkondensatoren 20. Von einem am Eingang 21 des Zählkanals eintreffenden Zählimpuls wird in einem Former22 gleichzeitig ein Eingangsimpuls für die Vorwahlschaltung abgeleitet. Der Eingangsimpuls gelangt auf einen Univibrator 33, der negative Rechteckimpulse auf den Eingang 24 der Vorwahlschaltung gibt, die durch den am Eingang 24 der Vorwahlschaltung liegenden Koppelkondensator 10 stark differenziert werden. Dadurch liegt an der Anode 16, der ersten Diode 17 zum Zeitpunkt des Zürückkippens des Univibrators 23 ein positiver Nadelimpuls an, der beim Erreichen der Vorwahlzahl über alle Diodennetzwerke übertragen wird und am Ausgang 25 der Vorwahlschaltung zur Weiterverarbeitung zur Verfügung steht. Die notwendige Verzögerung zwischen dem Eintreffen des Zählimpulses und der Abgabe des positiven Impulses für die Vorwahlschaltung läßt sich durch entsprechende Einstellung der Kippzeit des Univibrators 23 realisieren.Each cathode 0 to 9 of the cold cathode counting tubes 10 to 12 in FIG. 1 is fed to the operating voltage -12 V via a cathode resistor 13. Thus the potential of the non-ignited cathode is -12 V and the potential of the current-carrying cathode is > 0 V. The potential of the cathode corresponding to the preselected number is led via a step switch 14 and a resistor 15 to the anode 16 of a diode 17 . The cathode 18 of the diode 17 is connected through a resistor 19 to the reference voltage 0 V. This diode 17 is thus for the cases in which the counting position with the preselected number does not match, d. H. when the cathode of the cold cathode counter tube is not ignited, it is blocked with about 12 V, while it is conductive when it matches. Coupling capacitors 20 are used for galvanic separation of the individual diodes 17. From a counting pulse arriving at the input 21 of the counting channel, an input pulse for the preselection circuit is derived in a shaper 22 at the same time. The input pulse reaches a univibrator 33, which sends negative square-wave pulses to the input 24 of the preselection circuit, which are strongly differentiated by the coupling capacitor 10 located at the input 24 of the preselection circuit. As a result, a positive needle pulse is applied to the anode 16, the first diode 17 at the time of the tilting back of the univibrator 23 , which is transmitted via all diode networks when the preset number is reached and is available at the output 25 of the preset circuit for further processing. The necessary delay between the arrival of the counting pulse and the delivery of the positive pulse for the preselection circuit can be achieved by setting the tilting time of the univibrator 23 accordingly.

Besteht die Forderung, gleichzeitig mehrere beliebige Zahlen vorzuwählen, so werden entsprechend viele Vorwahlschaltungen parallel an den gleichen Univibratorausgang angeschlossen, und deren Steuerspannungen werden über weitere Stufenschalter 14 von den entsprechenden Katoden zusätzlich abgenommen.If there is a requirement to preselect any number of numbers at the same time, in this way, a corresponding number of preselection circuits are connected in parallel to the same univibrator output connected, and their control voltages are via further step switches 14 additionally removed from the corresponding cathodes.

An einem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 soll die Vorwahlsehaltung für wenige bestimmte Zahlen erläutert werden.In one embodiment according to FIG. 2 the preselection setting for a few specific numbers is to be explained.

Hier kann der Univibrator 23 weg ,gelassen werden, weil keine Verzögerungsstufe notwendig ist. Der in dem Former 22 von dem Zählimpuls abgeleitete Eingangsimpuls gelangt direkt auf die Vorwahlschaltung. Da die Dioden 17 schon eine Zählstellung vor der gewünschten Vorwahlzeit leitend sind, kann der zeitlich synchron mit dem Zählimpuls eintreffende Eingangswiderstand die Vorwahlschaltung durchlaufen. Die eigentliche Vorwahlschaltung ist mit dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 identisch. Es soll beispielsweise f ür einen Vorwärtszähler die Zahl 100 vorgewählt werden. Für die Vorwahlzahl 100 muß beim Erreichen der Zählstelluna 99 die Vorwahlschaltung leitend sein, d. h., von der ersten und zweiteii Kaltkatodenzählröhre 10 und 11 müssen die Katoden 9 und von der Zählröhre 12 die Katode 0 mit der Vorwahlschaltun- verbunden werden.The univibrator 23 can be left out here because no delay stage is necessary. The input pulse derived from the counting pulse in former 22 reaches the preselection circuit directly. Since the diodes 17 are already conducting a counting position before the desired preselection time, the input resistance arriving synchronously with the counting pulse can run through the preselection circuit. The actual preselection circuit is based on the exemplary embodiment according to FIG. 1 identical. It should, for example, the number f are selected 100 or a passing up counter. For the preselection number 100 , the preselection circuit must be conductive when the counting position 99 is reached. In other words, the cathodes 9 of the first and second cold cathode counting tubes 10 and 11 and the cathode 0 of the counting tube 12 must be connected to the preselection circuit.

CC.

Claims

Patentansprütche: 1. delay circuit for electronic counting devices with Kaltkatodenzählröhren to select a group consisting of any digit combination number, - is suitable for both Zählrichtune C GeII and Settin plurality of mutually tiiiabhängiger code numbers, d a d urcha ek e ii nzeichnet that a plurality of the number of ver , xendeten cold cathode counting tubes (10 to 12) corresponding diode networks are connected in series, each diode network consisting of a diode (17) which is connected with its one electrode (16) via a first resistor (15) to the cathode of the cold cathode counter corresponding to the preselected digit , for example when preselecting the number 1 with the cathode (_I), the number 2 with the cathode (2), and with its other electrode (.18) via a second resistor (.19) to a fixed reference potential, lie, - , t # so that the diode (17-) corresponding to the C potential at the cathode of the Kaftkatode counter tube when it arrives of an input pulse is conductive or blocked, and that when one of the counting positions (11121 'corresponding to the preselected number) is reached, all diode networks are conductive and thus an input pulse of suitable polarity derived from the counting pulse flows through all diode networks connected one behind the other and at the output (25) of the preselection circuit as Preselection signal is available. I c 2. preselection circuit according to claim 1, characterized in that the input (24) of the preselection circuit is preceded by a delay stage (23) which delays the input pulse arriving at the input (24) of the preselection circuit with respect to the counting pulse so that the one , input pulse only appears at the diode (17) when the control potential. the diode (17) has reached the end value. 3. Preselection circuit according to claim 1, characterized in that in the preselection only a few specific numbers and in only one counting direction, the additional delay stage (23) is omitted, the control lines of the diodes (17) so with the cathodes of the cold cathode counting tubes (10 to 12 ) are connected, for example when preselecting the number 75 with the cathodes (0, 7, 4), that all diodes (17) are conducting one step before the preselected number is reached, and that a synchronous with the next counting pulse at the input (24 ) the pre-selection circuit incoming input pulse runs through the diode chain. 4. Preselection circuit according to claim 1 and 2, characterized in that a corresponding number of ge preselection circuits is connected in parallel to the output of the delay stage (23) and the control potentials of the corresponding cathodes of the cold cathode counting tubes for the simultaneous preselection of any number of any independently r numbers are. 5. Preselection circuit according to Claims 1 to 4, characterized in that the desired preselection numbers are set, for example by means of a step switch (14) per cold cathode counter tube (10 to 12), the individual switching contacts of which are connected to the cathodes ( 0 to 10) of the cold cathode counter tube and whose wiper connection is connected to the diode (17) via a resistor (15) .