DE1236020B

DE1236020B - Schaltungsanordnung mit magnetischen Koppel-elementen, insbesondere zur Codeumsetzung in Fernsprechanlagen

Info

Publication number: DE1236020B
Application number: DEST21385A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Friedrich Ulrich
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1963-11-14
Filing date: 1963-11-30
Publication date: 1967-03-09
Also published as: GB1031030A; DE1202543B; BE655774A; NL6413300A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H04m

Deutsche Kl.: 21 a3-32/20

Nummer: 1236 020

Aktenzeichen: St 21385 VIII a/21 a3

Anmeldetag: 30. November 1963

Auslegetag: 9. März 1967

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit magnetischen Koppelelementen. Derartige Schaltungen werden in der datenverarbeitenden Technik zur Umsetzung oder Umwertung von Eingangsinformationen in zugeordnete Ausgangsinformationen verwendet.

Es sind Schaltungsanordnungen mit Magnetkernen bekannt, die für jede Zuordnung (Umsetzung oder Umwertung) einen besonderen Magnetkern vorsehen. Dabei wirkt die Eingangsinformation über die Eingangssteuerleitungen auf die Magnetkerne ein. Die Steuerleitungen sind dabei so geführt, daß nur der ausgewählte Magnetkern umgesteuert oder nicht umgesteuert wird. In dem einen Fall wird bei der Umsteuerung des ausgewählten Magnetkernes die zugeordnete Ausgangsinformation auf den ebenfalls durch die Magnetkerne geführten Ausgangssteuerleitungen abgegeben. Im zweiten Fall wird in einem folgenden Steuerimpuls nur noch der ausgewählte Magnetkern umgesteuert und dabei die zugeordnete Ausgangsinformation abgegeben.

Bei diesen bekannten Schaltungsanordnungen mit magnetischen Koppelelementen ist die Zuordnung über die nichtlineare magnetische Charakteristik der Magnetkerne hergestellt. Aus diesem Grunde ist die Anzahl der technisch realisierbaren Zuordnungen sehr stark von der Qualität des nichtlinearen Verhaltens der Koppelelemente abhängig. Die an sich nichtlinearen magnetischen Koppelelemente mit Rechteckcharakteristik besitzen gegenüber Halbleiterdioden wesentlich schlechtere Eigenschaften, insbesondere ein wesentlich kleineres Schaltverhältnis.

Durch Einfügen einer Diode in eine Kurzschlußwicklung läßt sich ein an sich weitgehend lineares magnetisches Koppelelement in ein nichtlineares Element überführen. Dabei bestimmt die Durchlaßspannung der Diode das Sperrverhalten des magnetischen Koppelelementes. Besonders bei kleinen induzierten Spannungen muß die Windungszahl der Kurzschlußwicklung sehr groß gemacht werden. Dies hat aber seine Grenzen darin, daß die induzierte Spannung bei einer Durchlaßbeanspruchung des magnetischen Koppelelementes die Diode noch nicht in den Sperrspannungsdurchbruch steuern darf. Ebenso machen sich bei höheren Windungszahlen schon die Wicklungskapazitäten störend bemerkbar.

Es sind auch bereits Schaltungsanordnungen mit magnetischen Koppelelementen bekannt, bei denen die Koppelelemente einer Eingangsgruppe über nichtlineare elektrische Koppelschleifen mit den Koppelelementen einer Ausgangsgruppe gekoppelt sind. Derartige Fädchenzuordner sind in der deutschen Patent-Schaltungsanordnung mit magnetischen Koppelelementen, insbesondere zur Codeumsetzung in
Fernsprechanlagen

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Phys. Friedrich Ulrich,
Stuttgart-Bad Cannstatt

schrift 949113 und der deutschen Auslegeschrift 1050384 beschrieben. Die magnetischen Koppelelemente der Eingangsseite sind in Gruppen unterteilt und werden darin im (1 aus 10)-Code angesteuert. Die Fädelung der nichtlinearen elektrischen Koppelschleifen ist nun so getroffen, daß jede Schleife durch jeweils ein Koppelelement jeder Untergruppe geführt ist. Bei drei Untergruppen von je zehn Koppelelementen lassen sich 1000 Zuordnungen ausführen. Dies bedeutet aber, daß durch jedes Koppelelement 100 Schleifen geführt werden müssen. Die Schleifen sind dann entsprechend der zugeordneten Ausgangsinformationen in ähnlicher Weise durch die Koppelelemente in den Untergruppen der Ausgangsseite geführt.

Eine derartige Anordnung zur Codeumsetzung bzw. zur Codeumwertung ist nur für einen dekadischen Eingangs- und Ausgangscode geeignet. Die Anordnung erfordert außerdem magnetische Koppelelemente mit großem Bohrungsdurchmesser, da eine Vielzahl von Schleifen eingefädelt werden müssen. Liegt eine Information in einem anderen Code vor, z. B. einem (2 aus m)-Code oder einem binären Code, dann sind bei derartigen Anordnungen zusätzliche Ent- und Verschlüsselungseinrichtungen erforderlich, die die Ansteuerung der Eingangsgruppe und die erhaltene Ausgangsinformation noch einmal umsetzen. Eine solche Anordnung ist daher nicht vorteilhaft, da die einer Eingangsinformation zugeordnete Ausgangsinformation erst nach einer Reihe von Codeumsetzungen erhalten wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung mit magnetischen Koppelelementen, bei der die Koppelelemente einer Eingangsgruppe über nichtlineare elektrische Koppelschleifen mit den

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Koppelelementen einer Ausgangsgruppe gekoppelt elementen enthält, besitzt sie eine gewisse Speichersind, so zu verbessern und auszulegen, daß Koppel- fähigkeit, die so ausgenutzt werden kann, daß eine elemente mit kleinerem Durchmesser verwendet erste Eingangsinformation über die nichtlineare werden können und die Eingangsinformation in be- Schleife zum zugeordneten Koppelelement der Ausliebigem Code in einem Umsetzungsvorgang in die S gangsgruppe übertragen und dort gespeichert wird zugeordnete Ausgangsinformation wieder in beliebi- und daß danach eine zweite Eingangsinformation in gem Code umgesetzt werden kann. Dies erreicht die einem Koppelelement der Eingangsgruppe gespeichert Erfindung dadurch, daß über die nichtlinearen elek- wird. Eine weitere Abwandlung der speichernden irischen Koppelschleifen jeweils ein Koppelelement Schaltungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, der Eingangsgruppe mit einem Koppelelement der io daß in zeitlicher Reihenfolge mehrere unterschied-Ausgangsgruppe gekoppelt ist, daß die Koppelele- liehe Eingangsinformationen über die Koppelschleifen mente der Eingangsgruppe über Eingangssteuerleitun- zu den Koppelelementen der Ausgangsgruppe übergen so angesteuert werden, daß bei jeder Eingangs- tragen und dort gespeichert werden. Die Koppelinformation nur das zugeordnete Koppelelement der elemente der beiden Gruppen der Schaltungsanord-Eingangsgruppe und über die nichtlineare elektrische 15 nung können nach einer weiteren Ausgestaltung der Koppelschleife das zugeordnete Koppelelement der Erfindung auch unterschiedliche magnetische Eigen-Ausgangsgruppe umgesteuert werden und daß beim schäften aufweisen, wenn es aus technischen Grün-Umsteuern des Koppelelementes der Ausgangsgruppe den zweckmäßig erscheint.

auf den eingefädelten Ausgangssteuerleitungen die zu- Die Erfindung wird an Hand von Ausführungsgeordnete Ausgangsinformation abgegeben wird. Im 20 beispielen, wie sie die Zeichnungen zeigen, näher Gegensatz zu den bekannten Anordnungen bleibt die erläutert. Es zeigt

Kopplung zwischen den Koppelelementen der Ein- F i g. 1 eine Schaltungsanordnung mit magnetischen gangs- und Ausgangsgruppe über die nichtlinearen Koppelelementen nach der Erfindung mit in sich geelektrischen Koppelschleifen unabhängig vom Code schlossenen Koppelschleifen und
auf den Eingangs- und Ausgangssteuerleitungen. Die 25 F i g. 2 eine Schaltungsanordnung mit magnetischen Wahl des Codes beeinflußt lediglich die Fädelung der Koppelelementen nach der Erfindung mit steuerbaren wenigen Eingangs- und Ausgangssteuerleitungen. elektrischen Koppelschleifen.
Eine derartige Anordnung mit magnetischen Koppel- In F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Schalelementen ist besonders für die Codeumsetzung in tungsanordnung mit magnetischen Koppelelementen Fernsprechanlagen geeignet, da Informationen in 30 mit η Zuordnungen dargestellt. Bei dieser Darstellung einem (2 aus 5)-Code in einem Umsetzungsvorgang sind die magnetischen ElementeKeI, KeI...Keη sofort auch in einem (1 aus 10)-Code abgegeben und Kai, Ka2...Kan als waagerechte Balken gewerden können. zeichnet. Die Steuerleitungen α, δ; b, Έ ...e, e; S;

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die k,fr,l,l...q,q sind als senkrechte Linien ausgeführt, nichtlinearen elektrischen Schleifen durch Halbleiter- 35 Führt die Steuerleitung durch das Koppelelement, dioden mit großem Schaltverhältnis gebildet. Eine dann ist dies durch einen schrägen Strich am Kreuweitere Verbesserung der Schaltungsanordnung ergibt zungspunkt mit dem betreffenden Koppelelement ansich dadurch, daß die nichtlinearen elektrischen gezeigt. Jeder der η Zuordnungen ist ein Paar von Schleifen über einen gemeinsamen Schalter geführt magnetischen Koppelelementen zugeordnet, die über sind, der nur bei anliegender Eingangsinformation 40 eine nichtlineare elektrische Schleife miteinander gegeschlossen ist. Ein bevorzugtes Steuerungsverfahren koppelt sind. So ist das Koppelelement KeI der Einfür die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist gangsgruppe über die Koppelschleife mit der Diode Dl dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlegen einer mit dem Koppelelement Kai der Ausgangsgruppe ge-Eingangsinformation alle nicht ausgewählten Koppel- koppelt. Das Koppelelement Ke2 ist über die elemente mindestens über eine Eingangssteuerleitung 45 Diode D 2 mit dem Koppelelement Ka 2 usw. gekopso angesteuert werden, daß das dabei erzeugte Aus- pelt. Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist gangssignal nicht über die nichtlmeare elektrische nun wie folgt: Beim Anstehen einer Eingangsinforma-Schleife durchgreift und daß nur das ausgewählte tion wird allen KoppelelementenKeI, Ke2.. .Ken Koppelelement so angesteuert wird, daß das dabei der Eingangsgruppe über die Schleife S Strom zugeerzeugte Ausgangssignal über die nichtlineare elek- 50 führt. Die Steuerleitungena, ä; b, Έ...e, e sind nun trische Schleife durchgreift und zum Umsteuern des so geführt, daß alle nicht ausgewählten Koppelelezugeordneten Koppelelementes der Ausgangsgruppe mente mindestens über eine Steuerleitung Strom, der und Abgabe der zugeordneten Ausgangsinformation diese in umgekehrter Richtung beeinflußt, erhalten führt. Bei dieser Ansteuerung ist die Dimensionie- und daher beim Anstehen einer Eingangsinformation rung von Schreib- und Sperrstromkreisen am einfach- 55 nicht oder nur derart umgesteuert werden, daß das sten und vom Code und der Größe der Schaltungs- erzeugte Signal nicht von der elektrischen Koppelanordnung mit magnetischen Koppelelementen unab^· schleife übertragen wird. Nur das ausgewählte Koppelhängig. Die magnetischen Elemente der Schaltungs- element wird in anderer Richtung angesteuert So anordnung können erfindungsgemäß lineare oder wird das Koppelelement XeI beim Anstehen der Einrechteckförmige Hystereseschleife aufweisen. 60 gangsinformation ä, b, c, d, e, das Koppelelement Ke 2

Beim Einsatz von magnetischen Elementen mit bei der Information α, Έ, c, ~ä, e und das Koppele-

rechteckförmiger Hystereseschleife kann die Aus- ment Ke η bei der Information a, Έ, c, ~ä, e ange-

gangsinformation nach einer weiteren Ausgestaltung steuert, so daß bei dem Umsteuervorgang in die elek-

der Schaltungsanordnung nach der Erfindung auch trische Koppelschleife ein Signal induziert wird, das

erst bei der Rückstellung des ausgewählten magneti- 65 über die Diode durchgreift und das zugeordnete

sehen Elementes der Ausgangsgruppe abgegeben Koppelelement der Ausgangsgruppe beeinflußt. Die

werden. Da die Schaltungsanordnung nach der Er- Führung der Ausgangssteuerleitungen k, Έ; b, 7... q, ξ

findung zwei Gruppen von magnetischen Koppel- ist auf den gewünschten Code angepaßt. Wird z.B'.

Claims

das Koppelelement Tie 1 der Eingangsgruppe umgesteuert, dann treten beim Ansteuern des zugeordneten Koppelelementes Ka 2 der Ausgangsgruppe auf den Ausgangssteuerleitungen k, 7, Tn, o, q Signalimpulse auf. Die Polarität dieser Impulse läßt sich durch den Wicklungssinn der elektrischen Schleifen festlegen. Beim Ansteuern des Koppelelementes Kai liefern die Ausgangssteuerleitungen Έ, I, m, ö, q Signalimpulse, und beim Ansteuern des Koppelelementes Ka η treten auf den Ausgangssteuerleitungen k, I, Jn, ö, q Signalimpulse auf. Eine derartig aufgebaute Schaltungsanordnung mit magnetischen Koppelelementen hat außerdem den großen Vorteil, daß sie sehr einfach eine Abänderung der Zuordnungen ermöglicht. Es braucht ja nur die nichtlineare elektrische Koppelschleife entsprechend der neuen Zuordnung mit dem entsprechenden Koppelelement der Ausgangsgruppe geschleift werden. Es muß auch noch erwähnt werden, daß beim Einsatz von magnetischen Koppelelementen mit recht- ao eckförmiger Hystereseschleife die Abgabe der Ausgangsinformation erst bei der Rückstellung des ausgewählten und daher umgesteuerten Koppelelementes der Ausgangsgruppe z.B. über eine gemeinsame Schleife möglich ist. Ferner kann die Tatsache, daß zwei Gruppen von Koppelelementen vorgesehen sind, zu einem Speichervorgang ausgenutzt werden. Die erste Eingangsinformation wird über die elektrischen Koppelschleifen dem betreffenden Koppelelement der Ausgangsgruppe zugeführt. Danach kann eine zweite Eingangsinformation in dem zugeordneten Koppelelement der Emgangsgruppe festgehalten werden. Dazu ist es jedoch zweckmäßig, wenn die Kopplungen zwischen den beiden einander zugeordneten magnetischen Koppelelementen steuerbar sind. F i g. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung, die in bezug auf die Zuordnungen genauso aufgebaut ist wie die Schaltungsanordnung nach Fig. 1. Der Unterschied besteht jedoch darin, daß alle elektrischen Koppelschleifen über einen gemeinsamen Schalter geführt sind. Dieser Schalter kann z. B. eine Transistorschaltstufe Tr sein, die über den Steuereingang St wahlweise leitend oder nichtleitend geschaltet werden kann. Beim Übertrag einer Information vom Koppelelement der Emgangsgruppe zum Koppelelement der Ausgangsgruppe wird der Steuereingang St so angesteuert, daß der Transistor Tr leitend wird und die elektrischen Koppelschleif en schließt. Auf diese Weise ist es möglich, die anstehende Eingangsinformation wahlweise in der Eingangsgruppe allein festzuhalten oder auch zur Ausgangsgruppe weiterzuleiten. Diese Möglichkeit ist besonders beim Aufbau von sequentiell arbeitenden Schaltkreisen von Nutzen. Eine derartige Schaltungsanordnung erlaubt auch, zeitlich nacheinander eintreffende unterschiedliche Signale zu speichern und erst bei einer späteren individuellen Abfrage wieder abzugeben. Es bleibt noch zu erwähnen, daß je nach technischer Zweckmäßigkeit die Koppelelemente der beiden Gruppen auch unterschiedliche magnetische Eigenschaften aufweisen können. So können die Koppelelemente der einen Gruppe lineare und die Koppelelemente der anderen Gruppe rechteckförmige Charakteristik aufweisen. Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung mit magnetischen Koppelelementen, bei der die Koppelelemente einer Emgangsgruppe über nichtlineare elektrische Koppelschleifen mit den Koppelelementen einer Ausgangsgruppe gekoppelt sind, insbesondere zur Codeumsetzung in Fernsprechanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß über die nichtlinearen elektrischen Koppelschleifen (Dl bis Dn) jeweils ein Koppelelement (KeI bissen) der Emgangsgruppe mit einem Koppelelement (Kai bis Kan) der Ausgangsgruppe gekoppelt ist, daß die Koppelelemente der Emgangsgruppe über Eingangssteuerleitungen (a, ä bis e, e, S) so angesteuert werden, daß bei jeder Eingangsinformation (z. B. ä, b, c, d, ~e, S) nur das zugeordnete Koppelelement (KeI) der Emgangsgruppe und über die nichtlineare elektrische Koppelschleife (Dl) das zugeordnete Koppelelement der Ausgangsgruppe (Kai) umgesteuert werden und daß beim Umsteuern des Koppelelementes (Kai) der Ausgangsgruppe auf den eingefädelten Ausgangssteuerleitungen (k, Έ bis q, q) die zugeordnete Ausgangsinformation (z.B. k, 1, m, o, q) abgegeben wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlinearen elektrischen Schleifen durch Halbleiterdioden (Dl...Dή) mit großem Schaltverhältnis gebildet sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtlinearen elektrischen Schleifen (D 1...Dn) über einen gemeinsamen Schalter (Tr) geführt sind, der nur bei anliegender Eingangsinfomation geschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anlegen einer Eingangsinformation (S, Έ, c, H, e, S) alle nicht ausgewählen Koppelelemente (JSTeI, Ken) mindestens über eine Eingangssteuerleitung Sperrstrom erhalten, daß das ausgewählte Koppelelement (Ke 2) nur Schreibstrom (5) erhält und umgesteuert wird und daß das dabei erzeugte Ausgangssignal über die nichtlineare elektrische Schleife (Dl) durchgreift und zum Umsteuern des zugeordneten Koppelelementes (Kai) der Ausgangsgruppe und Abgabe der zugeordneten Ausgangsinformation führt.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß magnetische Elemente mit linearer oder rechteckförmiger Hystereseschleife eingesetzt sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von magnetischen Koppelelementen mit rechteckförmiger Hystereseschleife die Ausgangsinformation bei der Rückstellung des ausgewählten magnetischen Koppelelementes (Kai) der Ausgangsgruppe abgegeben wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Eingangsinformation über die nichtlineare Schleife zum zugeordneten Koppelelement der Ausgangsgruppe übertragen und dort gespeichert wird und daß danach eine zweite Eingangsinformation in einem Koppelelement der Emgangsgruppe gespeichert wird.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in zeitlicher Reihenfolge mehrere unterschiedliche Eingangsinformationen über die Koppelschleifen zu den Koppel-