DE1229145B

DE1229145B - Circuit arrangement for frequency division by means of counter throttles

Info

Publication number: DE1229145B
Application number: DES96638A
Authority: DE
Inventors: Bernd Josef Siepmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-04-20
Filing date: 1965-04-20
Publication date: 1966-11-24

Description

Schaltungsanordnung zur Frequenzteilung mittels Zähldrosseln Es sind Schaltungsanordnungen bekannt, mit denen eine Frequenzteilung mittels Zähldrosseln, d. h. Spulen, die einen Ringkern aus magnetischem Material mit annähernd rechteckiger Hysteresisschleife besitzen, durchgeführt wird. Bei derartigen Schaltungen geben die Zähldrosseln nach Empfang einer ganz bestimmten Anzahl Impulse, die durch Vorschaltung eines Magnetkerns, des sogenannten Dosierkerns, auf den notwendigen Spannungszeitwert gebracht werden, ein Ausgangssignal weiter. Der Spannungszeitwert dieser Impulse des vorgescbalteten Dosierkerns ist proportional dem Sättigungsfluß und der Ausgangswindungszahl des Dosierkerns.Circuit arrangement for frequency division by means of counting chokes There are known circuit arrangements with which a frequency division by means of counting chokes, d. H. Coils, which have a toroidal core made of magnetic material with an approximately rectangular hysteresis loop, is carried out. In such circuits, the counting chokes pass on an output signal after receiving a very specific number of pulses, which are brought to the necessary voltage time value by connecting a magnetic core, the so-called metering core, to it. The voltage time value of these pulses of the upstream dosing core is proportional to the saturation flow and the output number of turns of the dosing core.

Nach jedem Impuls wird der Dosierkern von einer in die andere Remanenzlage ummagnetisiert. Diese Rückstellung der Dosierkerne kann mit erheblichen Spannungsstößen verbunden sein, durch die über den Rückstrom eines Gleichrichters, der zwischen der Ausgangswicklung des Dosierkerns und der Eingangswicklung des Zählkerns liegt, auch der Zählkern etwas zurückgestellt werden kann, wodurch die Ummagnetisierung vollkommen undefiniert ist. Um zu verhindern, daß der Zählkern teilweise zurückgestellt ist, ist in manchen Schaltungen zur Ausgangswicklung des Dosierkerns ein weiterer Gleichrichter parallel geschaltet.After each pulse, the dosing core moves from one to the other remanence position magnetized. This resetting of the dosing cores can result in considerable voltage surges be connected through the return current of a rectifier flowing between the output winding of the dosing core and the input winding of the counter core, the counter core can also be set back a little, which causes the magnetization to reverse is completely undefined. To prevent the counter core from being partially reset is, in some circuits for the output winding of the metering core is another Rectifier connected in parallel.

Zusätzlich sind bei den bisher verwendeten Schaltungen Maßnahmen, z. B. in Form einer Sperrspannung, vorgesehen, so daß die Basis des der Eingangswicklung des Zählkerns nachgeschalteten Transistors bis zur völligen Sättigung des Zählkerns, die durch eine ganz bestimmte Anzahl Impulse erreicht wird, gesperrt ist, da durch den Kollektorstrom eines teilweise geöffneten Transistors eine unerwünschte Rückstellung des Zählkerns eintritt.In addition, measures are required for the circuits used so far z. B. in the form of a reverse voltage, provided so that the base of the input winding the transistor connected downstream of the counter core until the counter core is completely saturated, which is reached by a certain number of pulses, is blocked because through the collector current of a partially opened transistor is an undesired reset of the counting core occurs.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile der bisher bekannten Schaltungsanordnung dadurch beseitigt, daß auf einen Zählkern eine zusätzliche Kompensationswicklung zum Zweck der Sperrung eines der Eingangswicklung des Zählkerns nachgeschalteten Transistors bis zur vollständigen Aufmagnetisierung des Zählkerns aufgebracht ist.According to the invention, these disadvantages of the previously known circuit arrangement become apparent thereby eliminating the need for an additional compensation winding on a counter core for the purpose of blocking one of the input winding of the counter core connected downstream Transistor is applied until the counter core is completely magnetized.

Nähere Einzelheiten gehen aus einem in der Zeichnung dargestellten, vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung hervor. Alle am EingangE auf die Wicklung Wl des Dosierkerns 1 ankommenden Taktfrequenzimpulse magnetisieren den Kein I um. Die dadurch an der Wicklung W2 des Dosierkerns I induzierten Impulse werden über den Gleichrichter Gr 1 auf die Wicklung W 4 des Zählkerns Il geleitet, wodurch der Zählkern II magnetisiert wird. Die Rückstellung des Dosierkerns 1 erfolgt durch einen über die Wicklung W3 fließenden Dauerstrom. Der Gleichrichter Gr 1 verhindert, daß bei der Rückstellung des Kerns 1 die Magnetisierung des Zählkerns 11 wieder teilweise über den Rückstrom des Gleichrichters Grl rückgängig gemacht wird.Further details emerge from an advantageous embodiment of the invention shown in the drawing. All clock frequency pulses arriving at the input E on the winding Wl of the dosing core 1 magnetize the none I. The pulses thus induced on the winding W2 of the metering core I are passed via the rectifier Gr 1 to the winding W 4 of the counter core II, whereby the counter core II is magnetized. The metering core 1 is reset by a continuous current flowing through the winding W3. The rectifier Gr 1 prevents the magnetization of the counter core 11 from being partially reversed again when the core 1 is reset via the reverse current of the rectifier Grl.

Der der Wicklung W2 des Dosierkerns 1 parallelgeschaltete Gleichrichter Gr2 verhindert, daß bei der Rückstellung des Dosierkerns I durch den Sperrstrom des Gleichricliters Gr 1 der Zählkern 11 teilweise zurückgestellt wird. Durch den Gleichrichter Gr2 wird der Spannungsstoß wegen des endlichen Durchlaßwiderstandes des Gleichrichters Gr 2 nicht ganz unterbunden, aber so stark gedämpft, daß die Rückstellung des Dosierkerns I die Magnetisierung des Zählkerns II nicht mehr beeinflußt. Auch wird der Rückstellvorgang durch den Gleichrichter Gr2 insoweit verlängert, daß ein Einbruch des Rückstellstroms verhindert wird.The rectifier Gr2 connected in parallel to the winding W2 of the metering core 1 prevents the counter core 11 from being partially reset when the metering core I is reset by the reverse current of the rectifier Gr 1. Due to the finite forward resistance of the rectifier Gr2, the voltage surge is not completely suppressed by the rectifier Gr2, but it is dampened to such an extent that the resetting of the metering core I no longer influences the magnetization of the counter core II. The resetting process is also prolonged by the rectifier Gr2 to the extent that a break in the resetting current is prevented.

Theoretisch ist das Verhältnis der Windungszahlen W 2 des Dosierkerns I zu den Windungszahlen W 4 des Zähilkerns II gleich der Anzahl der Impulse, die zur völligen Ummagnetisierung des Kerns II erforderlich sind. Da aber insbesondere im Widerstand R 1 und im Gleichrichter Grl Verluste auftreten, ist der Zählkern 11, z. B. bei einem Verhältnis von W 2: W 4 = 1: 3 nach drei Impulsen gerade noch nicht gesättigt. Wegen dieser Verluste steigt der Strom erst mit dem vierten Impuls durch die Sättigung des Kerns II erheblich an. Dadurch wird der Spannungsabfall am Widerstand R 1 so groß, daß der Transistor Trsl mit Sicherheit leitend wird. Der nun fließende Kollektorstrom wirkt du-rch die Wicklung W6 auf den Zählkern II im Sinne einer Rückstellung des Kerns II. Die Wicklungen W 4 und W 5 wirken dann als Rückkopplungen, so daß der Zählkern II vollständig zurückgestellt wird. Von der beschriebenen Teilerstufe können beliebig viele in Reihe geschaltet werden, wobei jeweils der Kollektorstrom der vorhergehenden Zählstufe den Dosierkem der nachfolgenden Stufe ummagnetisiert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Teilerstufen dargestellt, in denen die Keine I und III die Dosierkerne und der Keine II und IV die Zählkerne darstellen, denen die Transistoren Trs 1 und Trs2 nachgeschaltet sind. Vom Minuspol über den Widerstand R 3 zum Pluspol fließt ein Dauerstrom zur Rückstellung der Kerne I und 111. Theoretically, the ratio of the number of turns W 2 of the metering core I to the number of turns W 4 of the metering core II is equal to the number of pulses that are required to completely reverse the magnetization of the core II. However, since losses occur in particular in the resistor R 1 and in the rectifier Grl, the counter core 11, for. B. at a ratio of W 2: W 4 = 1: 3 after three pulses just not yet saturated. Because of these losses, the current does not increase significantly until the fourth pulse due to the saturation of core II. As a result, the voltage drop across the resistor R 1 is so great that the transistor Trsl is definitely conductive. The collector current now flowing acts through the winding W6 on the counter core II in the sense of resetting the core II. The windings W 4 and W 5 then act as feedback, so that the counter core II is completely reset. Any number of the divider stage described can be connected in series, with the collector current of the previous counting stage remagnetizing the dosing core of the following stage. In the exemplary embodiment shown, two divider stages are shown, in which no I and III represent the metering cores and no II and IV represent the counting cores, which are followed by the transistors Trs 1 and Trs2. A continuous current flows from the negative pole via the resistor R 3 to the positive pole to reset the cores I and 111.

Auch die erfindungsgemäße zusätzliche Wicklung W5 auf dem Zählkern 11 ist nur so lange von Bedeutung, als der Zählkern II noch nicht gesättigt ist; denn während der ersten drei Impulse bei einem beispielsWe,isen Wicklungsverhältnis W2: W4 = 1: 3, entsteht 'm' der Wicklung W 5: eine so hohe Spannung, daß der Transistor auf jeden Fall gesperrt bleibt. Sobald der Sättigungszustand des Zählkerns II erreicht ist, im angeführten Beispiel mit dem vierten Impuls, wird in der Wicklung W5 keine Spannung mehr induziert, und die Wicklung W5 stellt im Vergleich zum Widerstand R 1 eine vernachlässigbare, zusätzliche ohmsche Belastung des Transistoreingangs dar, so daß der Transistor Trs 1 mit Sicherheit leitend wird. Durch die Kompensationswicklung W5 werden im Vergleich zu der bisher üblichen Schaltung' keine Vorspannungen bzw. Vergleichsströme benötigt, so daß durch diese zusätzliche Wicklung W5 der Schaltungsaufwand gering wird und der Lösungs-Vorschlag durch einen niedrigen Stromverbrauch ausgezeichnet ist.The additional winding W5 according to the invention on the counter core 11 is also of importance only as long as the counter core II is not yet saturated; because during the first three pulses with a winding ratio W2: W4 = 1: 3, for example, there is 'm' of winding W 5: a voltage so high that the transistor remains blocked in any case. As soon as the saturation state of the counter core II is reached, in the example with the fourth pulse, no more voltage is induced in the winding W5, and the winding W5 represents a negligible, additional ohmic load on the transistor input compared to the resistor R 1, so that the transistor Trs 1 becomes conductive with certainty. Due to the compensation winding W5, no bias voltages or comparative currents are required compared to the conventional circuit, so that this additional winding W5 reduces the circuit complexity and the proposed solution is characterized by a low power consumption.

Claims

Claim: Circuit arrangement for frequency division by means of counting chokes, which deliver an output signal after receiving a certain number of input pulses, which are generated by the upstream circuit . 4D of a metering core, the output winding of which is connected in parallel to a rectifier, can be brought to a certain voltage time value, characterized in that an additional compensation winding (W5) on a counter core (II) for the purpose of blocking one of the input windings (W4) of the counter core (II) downstream transistor (Trsl) is applied until the counter core (H) is completely magnetized. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 102 813.