DE1219070B - Schaltungsanordnung zur elektronischen Nachbildung eines Telegrafenrelais - Google Patents

Schaltungsanordnung zur elektronischen Nachbildung eines Telegrafenrelais

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DE1219070B DEST22574A DEST022574A DE1219070B DE 1219070 B DE1219070 B DE 1219070B DE ST22574 A DEST22574 A DE ST22574A DE ST022574 A DEST022574 A DE ST022574A DE 1219070 B DE1219070 B DE 1219070B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
HOIh
Deutsche Kl.: 21 al - 20/06
Nummer: 1219 070
Aktenzeichen: St 22574 VIII a/21 al
Anmeldetag: 22. August 1964
Auslegetag: 16. Juni 1966
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur elektronischen Nachbildung eines Telegrafenrelais für Einfach- oder Doppelstrombetrieb.
Elektronische Nachbildungen von Telegrafenrelais sind mehrere bekannt. Eine bekannte Anordnung enthält einen selbstschwingenden Oszillator, der durch die Eingangssignale gedämpft bzw. entdämpft wird. An einer auf dem gleichen Kern wie die Wicklungen des Oszillators untergebrachten Wicklung tritt dann ein Signal auf, wenn der Oszillator schwingt. Dieses wird gleichgerichtet und als verstärktes Eingangssignal weiterverarbeitet (deutsche Auslegeschrift 1103 966). Bei einer anderen bekannten Relaisnachbildung gelangen die Eingangssignale auf einen Transistor, über den die Stromversorgung eines nachgeschalteten Oszillators an- bzw. abgeschaltet wird. Auch hier sind die Ausgangssignale an einer weiteren Wicklung des Oszillatorübertragers abnehmbar (deutsche Auslegeschrift 1168 951).
Bei der nachstehend beschriebenen Anordnung wird ein neuer Weg zur Nachbildung eines elektronischen Relais beschritten. Sie unterscheidet sich von den bekannten Anordnungen durch einen anderen Schaltungsaufbau und durch bessere elektrische Eigenschaften. Bei den bekannten Anordnungen schwingen die Oszillatoren beim Eintreffen eines Eingangsimpulses infolge der abgeflachten Anstiegsflanke des Eingangsimpulses erst langsam an, und es ergibt sich kein definierter Zeitpunkt für das Ausgangssignal, bzw. dieses hat ebenfalls keine steile Anstiegsflanke. Die neue Anordnung hat eine große Verstärkung, sehr gute Triggereigenschaften, und die Verzerrungen der ankommenden Telegrafiesignale können durch Abgleichmittel verringert werden.
Die. Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur elektronischen Nachbildung eines Telegrafenrelais für Einfach- oder Doppelstrombetrieb. Sie ist gekennzeichnet durch die Zusammenschaltung folgender an sich bekannter elektronischer Baugruppen:
a) eines von den Eingangsimpulsen gesteuerten und mit deren Leistung betriebenen astabilen Multivibrators,
b) eines von dem astabilen Multivibrator gesteuerten galvanisch getrennten, monostabilen Multivibrators,
c) einer von dem monostabilen Multivibrator gesteuerten, galvanisch getrennten Kontaktschaltung.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind die Spulen der beiden Multivibratoren auf ge-Schaltungsanordnung zur elektronischen
Nachbildung eines Telegrafenrelais
Anmelder:
Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42
Als Erfinder benannt:
Heinz Roos, Stuttgart-Zuffenhausen;
Hans Semle, Korntal (Württ.)
trennten Kernen aufgebracht, so daß sich die beiden Multivibratoren magnetisch nicht gegenseitig beeinflussen. Bei einer besonders vorteilhaften zweiten Ausführungsform sind die Spulen der beiden Multivibratoren auf einem gemeinsamen Kern gewickelt, so daß sich eine gewisse Abhängigkeit der beiden Multivibratoren voneinander ergibt. Die Multivibratoren sind vorteilhaft als Sperrschwinger ausgebildet.
Die Erfindung wird nun beispielsweise an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 das Blockschaltbild der beiden Ausführungsformen der Erfindung,
Fig. 2 das Schaltbild der ersten Ausführungsform, F i g. 3 das Schaltbild der zweiten Ausführungsform,
F i g. 4 Impülsdiagramme der ersten und der zweiten Ausführungsform,
F i g. 5 die Zusammenschaltung von zwei Einfachstromrelais zu einem Doppelstromrelais.
In der F i g. 1 sind die Baugruppen der beiden Ausführungsformen der Erfindung im Blockschaltbild gezeigt. Ein astabiler Multivibrator AM ist direkt mit einem monostabilen Multivibrator MM und dieser mit einer Kontaktschaltung KS verbunden. Der astabile Multivibrator ist nicht an die Versorgungsspannung U angeschlossen, sondern er wird mit der Leistung der Eingangsimpulse betrieben. Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung sind nur die ausgezogenen Verbindungslinien vorhanden, während bei der zweiten Ausführungsform zusätzlich zu den ausgezogenen Verbindungen noch die gestri-
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3 4
chelte Verbindung vom monostabilen Multivibrator Die zweite Ausführungsform der Erfindung ist, wie MM zum astabilen Multivibrator AM wirksam wird. aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht, fast gleich aufge-In den F i g. 2 und 3 sind die Multivibratoren als baut wie die erste Ausführungsform. Sie unterschei-Sperrschwinger ausgebildet. det sich aber von der ersten Ausführungsform da-Die an den Eingang der Anordnung gelangenden 5 durch, daß die Spulen des astabilen und monostabi-Telegrafieimpulse werden durch den astabilen Multi- len Multivibrators auf einen gemeinsamen Kern vibrator AM, der als Wechselrichter wirktr in Wech- untergebracht sind. Die beiden Multivibratoren sind selspannungsimpulse umgewandelt und über einen in auf Grund dieser Maßnahme nicht nur wie bei der F i g. 2 gezeigten Übertrager gleichstromfrei an den ersten Ausführungsform in Vorwärtsrichtung voneinmonostabilen Multivibrator MM weitergegeben. Man io ander abhängig, sondern ebenfalls in der Rückwärtskönnte mit den auf der Sekundärseite des Übertragers richtung, da sie magnetisch miteinander gekoppelt abgenommenen Wechselspannungsimpulsen direkt sind. Die Schaltung wird durch diese Maßnahme eineine Kontaktanordnung, bestehend aus Gleichrichter, fächer und zuverlässiger.
Siebglied und Transistor steuern, so daß am Ausgang In der F i g. 5 ist gezeigt, wie man jeweils zwei Ander Anordnung die verstärkten Eingangsimpulse ab- 15 Ordnungen nach den F i g. 2 oder 3, die je für sich als nehmbar sind. Da die Verstärkung der im Ausgangs- Einfachstromrelais wirken, zu einem Doppelstromkreis verwendeten Transistoren aber begrenzt ist, relais zusammenschalten kann, und zwar so, daß die darf die Steuerleistung am Eingang der Anordnung eine Anordnung eine Stromrichtung des Eingangseine bestimmte Größe (einige mW) nicht unterschrei- signals und die andere Anordnung die entgegengeten. Dies bedeutet andererseits, daß die der Ein- 20 setzte Stromrichtung zur Steuerung der Ausgangsgangsleitung entnommene Leistung verhältnismäßig kontaktschaltungen auswertet,
groß ist. An Hand der Fig. 4 wird nun die Wirkungsweise Durch Einschalten eines Verstärkers zwischen der beiden Anordnungen beschrieben. Die mit a, b, dem astabilen Multivibrator AM und der Kontakt- b', c und d bezeichneten Impulszüge sind an den schaltungKS kann die Empfindlichkeit der Anord- 25 gleichbezeichneten Punkten der Fig. 2 und 3 abgenung beliebig verbessert werden, da nun die Energie nommen. Das Eingangssignal α ist ein Einfach- oder zur Steuerung der Kontaktschaltung nicht mehr der Doppelstromimpuls mit stark abgeschrägten Flanken. Eingangsleitung entnommen wird Verwendet man Der mit dem Widerstand^ einstellbare Ansprecherfindungsgemäß einen monostabilen Multivibrator bereich des astabilen Multivibrators ist mit BAM be- MM als Zwischenverstärker, so kann man mit einer 30 zeichnet, e ist die für das Ausführungsbeispiel geStufe eine große Verstärkung erreichen. Ebenso . wählte Ansprechschwelle. Am Ausgang des astabilen wird dadurch das Schaltverhalten der gesamten An- Multivibrators AM tritt das Signal b auf. In dem Ordnung wesentlich verbessert, d. h. man erreicht ein Kurvenzug b ist die mit / bezeichnete Ansprechschnelles Schließen und Öffnen der Ausgangsleitung. schwelle des monostabilen Multivibrators MM einge-Die Frequenz der beiden Multivibratoren soll groß 35 zeichnet. Diese Ansprechschwelle ist nun beispielsgegenüber der Telegrafiefrequenz sein, um Verzer- weise so eingestellt, daß der monostabile Multivibrarungen möglichst klein zu halten. Außerdem ist es tor erst bei einem bestimmten Pegel der vom astabivorteilhaft, wenn man die Frequenz des astabilen len Multivibrator gelieferten Impulse anspricht. Sie Multivibrators um den Faktor 2 bis 5 größer wählt kann aber auch so gelegt sein, daß der monostabile als die Frequenz des monostabilen Multivibrators. 40 Multivibrator schon bei der ersten Schwingung des Durch geeignete Wahl der Einsatz- und Ausschwing- astabilen Multivibrators anspricht. Am Ausgang des punkte der beiden Multivibratoren läßt sich eine gute monostabilen Multivibrators tritt die Impulsfolge c Entzerrung der Telegrafiezeichen erreichen. auf, und am Ausgang der Kontaktschaltung der Ausin der F i g. 2 ist das Schaltbild der ersten Aus- gangsimpulse d, der eine wesentlich steilere Anstiegsführungsform der Erfindung gezeigt. Der astabile 45 und Abfallflanke aufweist wie das Eingangssignal a. Multivibrator AM (Wechselrichter) ist als bekannte Das bei U beginnende Eingangssignal α bewirkt astabile Sperrschwingerschaltung aufgebaut (Bauteile zum Zeitpunkt tv daß der astabile Multivibrator AM U1, T1, R3). C1 und R2 dienen zur Aussiebung der anschwingt. Seine Schwingungsamplitude wird langvom Sperrschwinger erzeugten, auf die Eingangslei- sam größer bis zum Zeitpunkt t2, bei dem die Antung rückwirkenden Impulse. R1 dient als Über- 50 sprechschwelle des monostabilen Multivibrators MM lastungsschutz für den Sperrschwinger; es wird hier erreicht ist. Dieser wird nun angestoßen und kippt zweckmäßig ein spannungsabhängiger Widerstand zum Zeitpunkt^ wieder zurück. Vom Zeitpunktt3 verwendet. R2 wird außerdem als Einstellglied für bis zum Zeitpunkt i4 schwingt der monostabile Mulden Einsatzpunkt der Schwingung, der durch die tivibrator aus, so daß er zum Zeitpunkt^ wieder Basis-Emitter-Spannung des Transistors T1 bestimmt 55 vom astabilen Multivibrator angestoßen werden wird, eingesetzt, und zwar zur Entzerrung und Trig- kann. Der monostabile Multivibrator wird vom astagerung. bilen Multivibrator immer wieder angestoßen, bis Der Zwischenverstärker ist als bekannte monosta- schließlich beim Zeitpunkt i5 die Amplitude des astabile Sperrschwingerschaltung aufgebaut (Bauteile U2, bilen Multivibrators so weit abgeklungen ist, daß sie T2, i?4). Die Diode D1 und der Widerstand R6 bilden 60 unterhalb der Ansprechschwelle / des monostabilen eine Ansprechschwelle, die erst bei einer bestimmten Multivibrators liegt. Infolgedessen wird der mono-Mindestgröße der über U1, R5 ankommenden Im- stabile Multivibrator nicht mehr angestoßen, und der pulse den Sperrschieber durchschwingen läßt. Impulszug c hört zum Zeitpunkt ts auf.
Die KontaktschaltungKS ist ebenfalls an sich be- Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die kannt. Die über U2 ankommende Wechselspannung 65 Verhältnisse im wesentlichen gleich. Lediglich an
wird mit D2 gleichgerichtet und mit C2 und A7 ge- Stelle der Impulsfolge b tritt die Impulsfolge b'. siebt. Mit der an C2 abgenommenen Gleichspannung Durch die Rückwirkung des monostabilen Multivi-
wird der Transistor T3 angesteuert. brators auf den astabilen Multivibrator wird der
astabile Multivibrator während der Standzeit des monostabilen Multivibrators, nämlich von t% bis t3 gesperrt. Erst wenn der monostabile Multivibrator wieder zurückgekippt ist, schwingt der astabile Multivibrator wieder an. Vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt ts gelangt also positive Spannung auf die Wicklung η 1 des Übertragerkerns, und diese Spannung sperrt den Transistor T1. Vom Zeitpunkt ts bis zum Zeitpunkt^ liegt negative Spannung an der Wicklung η 1, die den Transistor T1 durchsteuert. Die Wicklung «2 liefert positive Kollektorspannung. Wegen der Diode D 5 kann rückwärts durch den Transistor T1 kein Kollektorstrom fließen.
In der Fig. 3 sind die Wicklungen η 1 und η2 so geschaltet, daß der monostabile Multivibrator anschwingen kann, sobald der Transistor T1 nach dynamischer Durchsteuerung wieder gesperrt wird. Werden die Anschlüsse der Wicklungen η 1 und nl vertauscht, so schwingt der monostabile Multivibrator bei Durchsteuerung des Transistors T1 an. ao
Bei der Bemessung der Schaltung nach Fi g. 3 ist noch zu beachten: Schwingt der astabile Multivibrator mit einem Eingangsstrom I1 an, so darf der monostabile Multivibrator nicht erst mit einem Eingangsstrom I2 (I1-^I2) angesteuert werden, da sonst bis zum Auftreten von I2 die Kontaktschaltung mit Signalen gesteuert würde, deren Energie nicht zur vollen Durchsteuerung ausreicht. Dieses Problem kaiin jedoch durch eine Spannungsschwelle für T1, z. B. mit der Diode D4, und durch ein geeignetes Übersetzungsverhältnis zwischen «2 und η 3 beherrscht werden.
Bezogen auf die Frequenz der Eingangssignale wählt man die Frequenz des monostabilen Multivibrators etwa hundertmal so groß und die Frequenz des astabilen Multivibrators, bezogen auf die Frequenz des monostabilen Multivibrators, etwa fünfmal so groß.

Claims (7)

Patentansprüche: 40
1. Schaltungsanordnung zur elektronischen Nachbildung eines Telegrafenrelais für Einfachoder Doppelstrombetrieb, gekennzeichnet durch die Zusammenschaltung folgender an sich bekannter elektronischer Baugruppen:
a) eines von den Eingangsimpulsen gesteuerten und mit deren Leistung betriebenen astabilen Multivibrators,
b) eines von dem astabilen Multivibrator gesteuerten galvanisch getrennten monostabilen Multivibrators,
c) einer von dem monostabilen Multivibrator gesteuerten galvanisch getrennten Kontaktschaltung.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der beiden MuI-tivibratoren wesentlich größer ist als die Frequenz der Eingangsimpulse.
3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des astabilen Multivibrators 2- bis 5mal größer ist als die Frequenz des monostabilen Multivibrators.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Siebmittel (C1 und R2) zum Fernhalten der Schwingungen des astabilen Multivibrators von der Eingangsleitung vorhanden sind.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder der astabile oder der monostabile Multivibrator oder beide eine feste oder zur Entzerrung der Eingangssignale einstellbare Schwellwertschaltung besitzen.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen des astabilen und des monostabilen Multivibrators auf einem gemeinsamen Kern untergebracht sind, so daß sich die beiden Multivibratoren nicht nur in Vorwärtsrichtung, sondern auch in Rüchwärtsrichtung gegenseitig beeinflussen.
7. Anordnung gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für Doppelstrombetrieb zwei derartige Anordnungen so zusammengeschaltet sind, daß die eine Anordnung eine Stromrichtung des Eingangssignals und die andere Anordnung die entgegengesetzte Stromrichtung zur Steuerung der Ausgangs-Kontaktschaltungen auswertet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 579/259 6.66 © Bundesdruckerei Berlin
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