DE1237176B - Schaltungsanordnung zur Feststellung und Speicherung eines Eingangssignals - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H03k

Deutsche Kl.: 21 al - 36/18

Nummer: 1237176

Aktenzeichen: S 99507 VIII a/21 al

Anmeldetag: 18. September 1965

Auslegetag: 23. März 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Feststellung und Speicherung eines Eingangssignals, dessen schräge Vorderflanke lang ist im Vergleich zur Periode einer Taktimpulsfolge und das einem Eingang einer Eingangs-Und-Schaltung mit wenigstens zwei Eingangsklemmen und einem Ausgangswiderstand zugeführt wird.

Auf dem Gebiet der Datenverarbeitung und der Fernmeldetechnik besteht oft das Problem, solche Eingangssignale, die mit der Taktimpulsfolge nicht synchronisiert sind, festzustellen und zu speichern. Die Eingangssignale können von verschiedenen Abtastgeräten für Datenaufzeichnungen abgegeben werden, beispielsweise von einem Magnetbandgerät, einem Magnettrommelspeicher, einem Lochkartenabtaster usw. Ein solches Eingangssignal kann auch zu einer telegraphischen Nachricht gehören, oder es kann auch am Ausgang eines Umlaufspeichers abgenommen werden, beispielsweise einer magnetostriktiven Verzögerungsleitung od. dgl.

In diesen Fällen ist es oft notwendig, die zeitliche Vereinheitlichung zwischen zwei Signalfolgen herzustellen, zwischen denen keine Synchronbeziehung besteht. Beispielsweise kann angenommen werden, daß ein Lesesignal von einem Magnetband mit einer Folgefrequenz auftritt, die nicht streng festgelegt ist und die auf jeden Fall sehr viel kleiner als die Impulsfrequenz ist, mit der die zentrale Anordnung arbeitet. Diese letzte Frequenz ist im allgemeinen durch einen oder durch mehrere Taktimpulsgeneratoren festgelegt.

Die Herstellung der zeitlichen Vereinheitlichung wird im allgemeinen dadurch erschwert, daß die Eingangssignale meist keine steile Vorderflanke haben, sondern mehr oder weniger trapezförmig sind, d.h. eine schräge Vorderflanke haben, deren Länge schwanken kann und groß gegen die Periode der Taktimpulse ist.

Es sind Anordnungen der eingangs angegebenen Art bekannt, bei denen mehrere aufeinanderfolgende Abtastungen des Eingangssignals mit Hilfe von mehreren logischen Schaltungen unter der Steuerung von einem oder von mehreren Taktimpulsgeneratoren vorgenommen werden. Solche Anordnungen können im allgemeinen nicht mit ausreichender Sicherheit bei sehr hohen Folgefrequenzen arbeiten. Beispielsweise kann bei einer aus zwei in Kaskade geschalteten bistabilen Kippschaltungen gebildeten Vorrichtung das unerwünschte Umkippen einer Kippschaltung durch einen Störimpuls ausgelöst werden, der auf den Eingangskanälen auftritt und eine Dauer aufweist, die kleiner ist als diejenige eines Taktimpulses.

Schaltungsanordnung zur Feststellung und
Speicherung eines Eingangssignals

Anmelder:

Societe Industrielle Bull-General Electric, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. G. Hauser

und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,

München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:

Jean-Jacques Laupretre,

Le Perreux sur Marne, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 19. Oktober 1964(991901) -

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung der angegebenen Art, welche Eingangssignale verarbeiten kann, deren Folgefrequenz sehr viel kleiner als die Frequenz der in einer zentralen Empfangsanordnung verwendeten Taktimpulse ist und deren schräge Vorderflanke lang ist im Vergleich zur Periode der Taktimpulsfolge.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der zweite Eingang der Eingangs-Und-Schaltung die Taktimpulse empfängt, daß der Eingang eines bistabilen Schwellwertschalters mit dem Ausgangswiderstand der Eingangs-Und-Schaltung über einen Widerstand und/oder einen Kopplungskondensator verbunden ist und daß der Kopplungskondensator mit dem Ausgangswiderstand der Eingangs-Und-Schaltung eine Integrationsschaltung bildet, die so bemessen ist, daß der bistabile Schwellwertschalter ein die Feststellung eines Eingangssignals kennzeichnendes Signal nur dann abgibt, wenn die Vorderflanke des Eingangssignal während eines Taktimpulses einen vorgegebenen Spannungswert erreicht.

Die nach der Erfindung ausgeführte Schaltung ergibt die Wirkung, daß für jedes Eingangssignal mit beliebig langsam ansteigender Flanke ein Ausgangssignal erzeugt wird, das eine in bestimmter zeitlicher Lage zu der Taktimpulsfolge liegende steile Vorderflanke aufweist. Der Beginn dieses Ausgangssignals hängt von der Erreichung eines vorgegebenen Span-

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nungswertes des Eingangssignals ab. Damit ist eine Signale eine positive Polarität haben, arbeitet das eindeutige zeitliche Beziehung, also praktisch eine Organ 10 bei der dargestellten Polung der Dioden als Synchronisierung zwischen dem Eingangssignal und Und-Schaltung. Der Eingang E 2 empfängt die Taktder Taktimpulsfolge hergestellt. Die am Eingang des impulse, die von einem Taktimpulsgenerator geliefert bistabilen Schwellwertschalters angeordnete Integra- 5 werden, der nicht dargestellt ist, weil er kein Teil der tionsschaltung verhindert, daß der Schwellwert- Erfindung bildet und in einer der verschiedenen beschälter auf Störsignale anspricht, die kürzer als einer kannten Formen ausgeführt sein kann,
der Taktimpulse sind. Die Schaltungsanordnung Ein wichtiger Bestandteil der Schaltung ist die bei arbeitet daher mit großer Störsicherheit. Sie ist ferner 11 dargestellte, bekannte bistabile Kippschaltung, die trotz einfachen und billigen Aufbaus für sehr hohe io im wesentlichen aus der Tunneldiode DT und dem Folgefrequenzen geeignet. Transistor Γ 2 besteht. Es ist zu ersehen, daß die

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be- Anode der Tunneldiode DT direkt mit der Basis des

steht darin, daß der bistabile Schwellwertschalter aus Transistors Γ 2 verbunden ist und daß ihre Kathode

einem Transistor mit einem Lastwiderstand, einer direkt mit dessen Emitter sowie mit einer Klemme 12

parallel zur Basis und zum Emitter des Transistors 15 verbunden ist, von der angenommen ist, daß sie an

geschalteten Tunneldiode und einem mit der Basis den negativen Pol einer nicht dargestellten Gleich-

des Transistors verbundenen Widerstand besteht und Spannungsquelle angeschlossen ist. Die Lastimpedanz

daß der mit der Basis des Transistors verbundene der Tunneldiode DT ist in zwei Widerstände R 5 und

Widerstand so bemessen ist, daß der im Ruhezustand R 6 unterteilt. Ein Ende des Kollektorwiderstandes R 7

durch die Tunneldiode fließende Strom kleiner als ao sowie das eine Ende des Widerstandes R S sind direkt

der Höckerstrom ist und der Transistor gesperrt ist. mit der Klemme 13 verbunden, von der angenommen

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der ist, daß sie an den positiven Pol der Gleichspan-Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigt nungsquelle angeschlossen ist, die beispielsweise eine

Fig. 1 das Schaltbild einer nach der Erfindung Spannung von +6V liefert,

ausgeführten Schaltungsanordnung, 25 Der Kopplungskondensator Cl und der Wider-

F i g. 2 das Schaltbild einer anderen Ausführungs- stand R1 sind von einem Rechteck 14 umgeben, um

form der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, anzudeuten, daß sie eine sogenannte Integrations-

F i g. 3 Diagramme des zeitlichen Verlaufs von schaltung bilden, obgleich der Widerstand R1 auch

Spannungen an verschiedenen Punkten der Schal- bereits einen Teil der Und-Schaltung 10 darstellt

tungsanordnung von F i g. 1 und 30 Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem

Fig. 4 das Schaltbild einer Anordnung zur Rück- eine große Ansprechgeschwindigkeit beabsichtigt ist,

stellung in den Ruhezustand, die in Verbindung mit sind Kopplungsglieder vorgesehen, welche aus dem

der Schaltungsanordnung von Fig. 1 verwendbar ist. Widerstand R4 und einem Verstärker mit demTran-

Die nachstehend beschriebene Schaltungsanord- sistor Π und den Widerständen R2 und R3 be-

nung dient zur Feststellung und Speicherung jedes an 35 stehen. Der Kondensator C1 ist zwischen dem Aus-

ihrem Eingang empfangenen Lesesignals, wobei die- gang A der Und-Schaltung 10 und dem mit der Basis

ses Signal von Einrichtungen sehr verschiedener Art des Transistors Tl verbundenen Schaltungspunkt B

stammen kann. Eine solche Einrichtung kann ein angeschlossen. Ein Umkehrverstärker wird durch

Magnetbandabtaster sein, und wenn die davon ge- den Transistor T 3, dessen Basis direkt mit dem KoI-

lieferten Signale eine mittlere Frequenz von 50 kHz 40 lektor des Transistors Γ 2 verbunden ist, und den

haben, dauert ihre Periode 20 Mikrosekunden. Es Widerstand R 8 gebildet. Die Ausgangs-Und-Schal-

wird angenommen, daß die Frequenz der Takt- tung 15 besteht aus den beiden Dioden D 3 und D 4

impulsfolge 8MHz beträgt, was 125 Nanosekunden und dem Widerstand R 9. Die Kathode der Diode D 4

für die Dauer einer Taktimpulsperiode ρ ergibt. ist über die Leitung 16 mit der Eingangsklemme E 2

Während ferner jeder Taktimpuls eine ziemlich genau 45 verbunden.

eingehaltene Rechteckform haben kann, kann jeder Es werden Transistoren vom Typ npn verwendet am Eingang empfangene Leseimpuls mehr oder Die Transistoren Tl und T 3 sind jedoch Siliziumweniger trapezförmig sein, d.h., daß jeder Impuls transistoren, während der Transistor T2 ein Germamit einer Schrägflanke beginnt. Wenn bei dem zuvor niumtransistor ist. Die Tunneldiode DT, deren angenommenen Zahlenbeispiel die Schrägflanke 50 Höckerstrom 10 mA beträgt, kann eine Germanium-2,5 Mikrosekunden dauern kann, also 20 Taktimpuls- tunneldiode sein.

Perioden (20 p), können andere Eingangssignale Die dem Verbindungspunkt zwischen den Wider-Schrägflanken aufweisen, die je nach ihrem Ursprung ständen RS und R 6 entsprechende Klemme 17 dient nur der Dauer von 10 p, aber auch der Dauer von zur Zuführung eines Impulses, mit welchem die bi-100 ρ entsprechen können. 55 stabile Kippschaltung 11 in den Ruhezustand, d. h.

Fig. 3 zeigt im Diagramm E 2 eine Folge von Takt- in den Zustand, in dem kein Signal gespeichert wird,

impulsen, die einer Frequenz von 8 MHz entspre- zurückgebracht wird. An diese Klemme 17 ist dauernd

chen. Das Diagramm El zeigt einen Impuls eines ein Unterbrecher angeschlossen. Dieser Unterbrecher,

festzustellenden und zu speichernden Eingangssignals. dessen Aufbau an sich bekannt ist, ist in F i g. 4 dar-

Dieser Impuls beginnt mit einer ansteigenden Schräg- 60 gestellt. Er enthält einen Transistor Γ 4, Widerstände

flanke 31, welche auf eine Dauer von nur etwa drei 41, 42 und Dioden 43, 44, 45. Die Klemme 17 ist

Perioden der Dauer ρ begrenzt ist, damit die Figur auch in dieser Figur dargestellt, woraus zu erkennen

nicht zu breit wird. ist, daß der Kollektor des Transistors TA direkt mit

Fig. 1 zeigt das Schaltbild einer ersten Ausfüh- der bistabilen Kippschaltung 11 verbunden ist, deren

rungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanord- 65 Betrieb dadurch in keiner Weise gestört wird, da der

nung. Diese enthält am Eingang eine logische Schal- Transistor Γ 4 normalerweise gesperrt ist.

tung 10, die aus zwei DiodenDl und D2 und aus Der Ruhezustand der bistabilen Kippschaltung 11

einem WiderstandRl besteht. Da die empfangenen ist dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tunnel-

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diode Ι»Γ in ihrem Zustand niederer Spannung be- Zeitpunkt rO begonnen hat. Im Diagramm B ist zu findet (Klemmenspannung unter 50 mV). Der durch ersehen, daß im Zeitpunkt t4 die Basisspannung des die Tunneldiode hindurchfließende Strom, der in Transistors Γ1 für eine Zeit unter +0,5 V fällt, die erster Linie von den Widerständen Λ5 und R6 ausreicht, daß der Kollektorstrom unterbrochen oder kommt, liegt unter dem Wert ihres Höckerstroms. 5 wenigstens so weit verringert wird, daß die Umschal-Der Transistor Γ3 ist wegen des ihm über den Wider- tung der Tunneldiode DT gewährleistet ist.
stand Rl zugeführten großen Basisstroms stark Wenn nämlich die Verringerung des Kollektorstromführend. Der Transistor Tl befindet sich gleich- Stroms des Transistors Tl ausreichend groß ist, wird falls im Sättigungszustand auf Grund des beträcht- ein Zusatzstrom über die WiderständeR3 und R4 liehen Basisstroms, der ihm über den Widerstand R2 io zur Anode der Tunneldiode DT geliefert. Dieser Zuzugeführt wird. satzstrom muß so bemessen sein, daß der gesamte

Es wird angenommen, daß das Potential der Klem- durch die Tunneldiode fließende Strom kurzzeitig men El und E2 etwa +0,3V beträgt, wenn ihnen 10 mA übersteigt. Die Tunneldiode wird dann schnell kein Impuls zugeführt wird. Bei jedem von der Ein- in ihren zweiten stabilen Zustand, nämlich den Zugangsklemme E2 empfangenen Taktimpuls steigt 15 stand höherer Spannung, umgeschaltet, in welchem dann das Potential dieser Klemme auf +3,5V an. ihre Klemmenspannung 450 mV übersteigt. Diese Das Potential des Punkts A ändert sich aber nur um Spannung ist so groß, daß ein beträchtlicher Basiseinen vernachlässigbaren Betrag, und die Ladung des strom zum Transistor Γ2 geliefert wird, so daß dieser Kondensators Cl bleibt daher annähernd auf Null. etwas nach dem Zeitpunkt 14 in die Sättigungsleitung Bekanntlich kann das Potential am Ausgang einer 20 gebracht wird. Die Spannung am Punkt 2} wird so Und-Schaltung nach Art der Und-Schaltung 10 gering, daß der Basisstrom des Transistors T 3 Unterpunkt Λ) nur dann merklich über den Ruhespan- brachen wird, wodurch auch dessen Kollektorstrom nungswert ansteigen, wenn die beiden Dioden Dl und unterbrochen wird. Von diesem Augenblick an ist D 2 gleichzeitig gesperrt sind. Andererseits kann die die Diode D 3 gesperrt, weil sie infolge der Span-Spannung am Punkte nach dem Augenblick, in 25 nungserhöhung am PunktF (DiagrammF von Fig. 3) welchem die beiden Dioden gleichzeitig gesperrt wer- in der Sperrichtung vorgespannt ist. Die von der den, nicht sofort ansteigen, sondern nur entsprechend Kathode der Diode D 4 empfangenen Taktimpulse der Ladung, welche der Kondensator Cl aufnimmt, werden dann über die Und-Schaltung 15 übertragen, so daß diese Spannungsänderung einer Exponential- und sie erscheinen vom Zeitpunkt 15 an an den Auskurve mit einer Zeitkonstante folgen muß, die etwa 30 gangsklemmenSl, 52.

dem Produkt Rl ■ Cl gleich ist, da der dynamische Falls die von dem Eingangssignal im Zeitpunkt der Widerstand des Basis-Emitter-Übergangs des Tran- Vorderflanke eines Taktimpulses (beispielsweise Zeitsistors Tl so klein ist, daß er vernachlässigt werden punkt il) erreichte Amplitude kleiner als ein vorgekann. Die Ladung, welche der Kondensator C1 wäh- gebener Schwellwert ist, ist die vom Kondensator Cl rend eines Taktimpulses aufnimmt, hängt also im 35 während des Impulses aufgenommene Ladung so gewesentlichen von der Amplitude ab, die das Ein- ring, daß die Dauer des daraus am Ende des Taktgangssignal El im Zeitpunkt der Vorderflanke dieses impulses resultierenden und von der Basis des Tran-Impulses erreicht. sistors Tl im Zeitpunkt t2 empfangenen negativen

Es sei der Fall betrachtet, in welchem das Ein- Impulses unzureichend wird, um den Transistor Π

gangssignal eine vorgegebene mittlere Amplitude er- 40 zu sperren, da angesichts der hohen Frequenz und

reicht hat. Vom Zeitpunkt der Vorderflanke des be- der Dauer der Impulse die Schaltkapazitäten der Basis

treffenden Taktimpulses an sind die beiden Dioden und des Kollektors des Transistors die Zuführung

Dl, D2 gesperrt, und die Spannung am Punktet einer ausreichenden Elektrizitätsmenge erfordern, da-

steigt exponentiell bis zu dem Zeitpunkt an, in wel- mit der Kollektorstrom wirksam unterbrochen wird,

chem sie eventuell größer als die Augenblicksspan- 45 Sobald die bistabile Kippschaltung in ihren die

nung des Eingangssignals wird. Von diesem Zeitpunkt Speicherung eines Eingangssignals kennzeichnenden

an kann die Spannung am Punkt A, bis auf den Span- Arbeitszustand umgeschaltet worden ist, ist dieser

nungsabfall in der Diode D1, nur noch dem Ein- Zustand stabil und nicht mehr von den wiederholten

gangssignal folgen. Der Kondensator Cl wird also Sperrungen des Transistors Tl beeinflußbar, die je-

weiter aufgeladen, jedoch mit einer sehr viel kleineren 50 weils dann auftreten, wenn das Eingangssignal seine

Änderungsgeschwindigkeit, bis zum Ende des Takt- maximale Amplitude erreicht hat, d. h. nach dem

impulses. Zeitpunkt t6.

Wenn am Ende des betreffenden Taktimpulses die Es ist zu bemerken, daß die Schaltungsanordnung

Diode D 2 wieder stromführend wird, fällt die Span- mit der bistabilen Kippschaltung 11 abgeschlossen

nung am Punkte plötzlich auf etwa +1V. Da sich 55 sein kann, wenn die die Speicherung des Eingangs-

der Kondensator Cl nicht schlagartig entladen kann, signals kennzeichnende negativ gerichtete Spannungs-

wird eine negativ gerichtete Spannungsänderung zur änderung direkt verwendet wird. Der Verstärker mit

Basis des Transistors Π übertragen, und wenn die dem Transistor Γ 3 wurde zu dem Zweck einer

dann vom Kondensator Cl wieder abgegebene La- Polaritätsumkehrung des Steuersignals sowie einer

dungsmenge ausreichend groß ist, wird der Tran- 60 Leistungsverstärkung vorgesehen. Bei bestimmten

sistor Tl plötzlich gesperrt; dies ist der Zustand, bei Anwendungsfällen kann das dadurch erhaltene

welchem ein Eingangssignal festgestellt und gespei- Steuersignal, im vorliegenden Fall ein positiver

chert wird. Spannungswert am Punkt F, direkt verwendet wer-

Eine graphische Darstellung der zuvor erläuterten den. Im allgemeinen ist es aber erwünscht, mehrere

Erscheinungen ist in Fig. 3 in den Diagrammen El, 65 logische Schaltungen zu steuern, die in einer zen-

E 2, A und B während der Zeitperiode zwischen den tralen Einheit einer Nachrichtenverarbeitungsanlage

Zeitpunkten i3 und 14 dargestellt, wobei angenommen enthalten sind. Die Und-Schaltung 15 von F i g. 1 ist

ist, daß die Schrägflanke 31 des Eingangssignals im nur eine dieser logischen Schaltungen.

Wenn die zentrale Einheit das Steuersignal oder die am Ausgang der Anordnung verfügbaren Impulse verwertet hat, wenn also das festgestellte Eingangssignal verschwunden ist, liefern nicht dargestellte Einrichtungen zu den Eingangsklemmen 46 des Unterbrechers (Fig. 4) positive Signale, durch welche die beiden Dioden 43 gesperrt werden. Dann kann ein Basisstrom über den Widerstand 42 und die beiden Siliziumdioden 44, 45 fließen, wodurch der Transistor T 4 stark stromführend wird. Dieser entnimmt dann einen beträchtlichen Kollektorstrom über die Widerstände RS und R6 (Fig. 1), so daß der durch die Tunneldiode DT fließende Strom unter den Wert des Talstroms fällt und die Stromführung des Transistors Γ 2 unterbrochen wird. Wenn dieser Impuls beendet ist, nimmt die Tunneldiode DT ihren Zustand niedriger Spannung wieder an, und der Transistor Γ2 bleibt gesperrt.

Wenn die Auslöseschwelle der bistabilen Kippschaltung noch genauer definiert werden soll, kann an den beschriebenen Schaltungen eine geringfügige Änderung vorgenommen werden. Diese Änderung besteht darin, daß der Widerstand A4 durch zwei in gleicher Richtung in Serie geschaltete Dioden ersetzt wird, die so gepolt sind, daß die Anode der einen Diode mit dem Punkt C und die Kathode der anderen Diode mit dem Punkt D verbunden sind. Hierfür können zwei Siliziumdioden verwendet werden. Wenn der Transistor Tl Jn der Sättigung ist, sind diese beiden Dioden gesperrt, und im Ruhezustand wird der über die Tunneldiode DT fließende Strom ausschließlich über die Widerstände R 5 und R 6 geliefert.

Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist im Schaltbild von F i g. 2 gezeigt. Der Vorteil dieser Ausführungform besteht darin, daß die Tunneldiode nun an den positiven Pol der Spannungsquelle angeschlossen ist, daß pnp-Transistoren verwendet werden können und daß die Widerstandskopplungsglieder gegenüber der Schaltung von F i g. 1 vereinfacht sind. Dagegen kann diese zweite Ausführungsform nicht mehr einwandfrei bei einer so hohen Impulsfrequenz arbeiten wie die zuvor beschriebene. Diejenigen Organe der Schaltung von F i g. 2, die bestimmten Organen der Schaltung von F i g. 1 gleich sein können, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 bezeichnet.

In der bistabilen Kippschaltung mit der Tunneldiode DT und dem Transistor Γ12 wird nun ein pnp-Germaniumtransistor verwendet. Der die Lastimpedanz des Transistors Γ12 bildende Widerstand R13 kann einen Wert von 390 0hm haben. Zwei Widerstände RU und i?12 von jeweils 470 Ohm sind in Serie zwischen der Kathode der Tunneldiode DT und der Klemme 12 angeschlossen. Die Kopplungsglieder, welche vorübergehend einen Zusatzstrom zu der Tunneldiode liefern können, bestehen aus dem Widerstand R10 und der Germaniumdiode DS. Die Kapazität des Kondensators C 2 wird so bemessen, daß die Zeitkonstante i?l-C2 der Integrationsschaltung kleiner als oder gleich der Dauer eines Taktimpulses ist, wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Die Klemme 18, die dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen RU und 2? 12 entspricht, dient zum Empfang der Rückstellimpulse. Im vorliegenden Fall können diese von einer Unterbrecherschaltung mit einem pnp-Transistor geliefert werden.

Wenn sich die bistabile Kippschaltung mit der Tunneldiode DT und dem Transistor Γ12 im Ruhezustand befindet, ist der Transistor T12 gesperrt, weil sich die Tunneldiode DT in ihrem Zustand niedriger Spannung befindet. Da die Diode D 5 in der Durchlaßrichtung vorgespannt ist, ist der Tunneldiodenstrom durch den Widerstand der Parallelschaltung aus den Widerständen R11 und R12 einerseits und dem Widerstand RIO und der Diode D5

ίο andererseits bestimmt. Wenn RIO einen Widerstand von 2000 Ohm hat, beträgt der über die Tunneldiode DT fließende Strom 9 mA, wovon 2,7 mA über die Serienschaltung aus dem Widerstand RIO und der Diode D 5 fließen. Da die Spannungen an den Punkten A und B' im wesentlichen gleich sind, kann angenommen werden, daß der Kondensator C 2 nicht geladen ist, solange kein Eingangssignal am Eingang El empfangen wird.
Wenn ein festzustellendes Eingangssignal an der Eingangsklemme El vorhanden ist, empfängt der Kondensator C 2 während jedes am Eingang El empfangenen Taktimpulses eine Ladung, da die Diode DS einen Weg mit sehr kleinem Widerstand für den Ladestrom darstellt.

as Wenn beim Auftreten eines Taktimpulses die ansteigende Flanke des Eingangssignals eine vorgegebene Amplitude, beispielsweise 60% der größten Amplitude, erreicht, hat der Kondensator C 2 am Ende des Taktimpulses eine Ladung aufgenommen, die ausreicht, daß im Zeitpunkt der Hinterflanke dieses Taktimpulses ein negativer Impuls am Punkt B' erscheint. Da die Diode DS dann in der Sperrrichtung vorgespannt ist und somit keinen Strom führt, ruft die anschließende Entladung des Kondensators C 2 einen erhöhten Stromfluß über den Widerstand RIO hervor. Dieser Zusatzstrom ist so groß, daß der Höckerstrom der Tunneldiode DT kurzzeitig überschritten wird und diese schnell in ihren Zustand höherer Spannung umgeschaltet wird, was die Stromführung im Transistor Γ12 zur Folge hat. Daraufhin bildet sich ein höherer Spannungswert am Kollektor des Transistors Γ12, d. h. am Punkt E'.

Auf die bistabile Kippschaltung mit den Schaltungselementen DT und Γ12 folgt eine zweistufige Verstärkerschaltung von an sich bekannter Art. Die erste Stufe enthält einen pnp-Germaniumtransistor T13 und die zweite Stufe einen npn-Siliziumtransistor Γ14. Der Kollektor dieses zweiten Transistors ist an den Verbindungspunkt von zwei Widerständen i?14 und R15 angeschlossen, die so bemessen sind, daß bei gesperrtem Transistor Γ14 der Spannungswert an den Ausgangsklemmen 521, 522 den Wert +3,5 V nicht übersteigt. Die Ausgangsklemme 521 kann zur Steuerung von einer oder von mehreren Und-Schaltungen verwendet werden, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

Bei den beiden beschriebenen Schaltungsanordnungen ist die Betriebssicherheit ausgezeichnet, weil eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit besteht, daß die bistabile Kippschaltung infolge von Störerscheinungen am Eingang El unbeabsichtigt ausgelöst wird. Es handelt sich dabei im allgemeinen um Schaltstörsignale, deren Dauer kleiner als die Dauer eines Taktimpulses ist. Doch selbst wenn ein solches Störsignal eine Amplitude erreicht, die gleich der Amplitude des erwarteten Lesesignals ist, hat die Integrationswirkung des dem Widerstand Rl zugeordneten Kondensators normalerweise die Folge, daß der bi-

stabile Verstärker nicht ausgelöst werden kann, wenn die Dauer des Störsignals merklich kürzer als die Dauer eines Taktimpulses ist.

Ferner kann die beschriebene Schaltungsanordnung an ihrem Ausgang Sl bzw. 521 kein Signal abgeben, dessen Dauer kleiner als die Dauer eines Taktimpulses ist. Außerdem wird der Zustand der bistabilen Kippschaltung nach dem Ende jedes Taktimpulses sehr schnell definiert, im Gegensatz zu der Arbeitsweise einer bistabilen Schaltung mit zwei Transistoren. Diese kann nämlich beim Empfang eines unzureichenden Signals einen instabilen Zustand annehmen, bei welchem die beiden Transistoren Strom führen, und dieser Zustand kann andauern und erst unter dem Einfluß von zufälligen Erregungen, wie Störsignalen, Wärmerauschen usw. aufhören.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Feststellung und ao Speicherung eines Eingangssignals, dessen schräge Vorderflanke lang ist im Vergleich zur Periode einer Taktimpulsfolge und das einem Eingang einer Eingangs-Und-Schaltung mit wenigstens zwei Eingangsklemmen und einem Ausgangswiderstand zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Eingang (E 2) der Eingangs-Und-Schaltung (10) die Taktimpulse empfängt, daß der Eingang eines bistabilen Schwellwertschalters (11) mit dem Ausgangswiderstand der Eingangs-Und-Schaltung über einen Widerstand und/oder einen Kopplungskondensator (Cl, C2) verbunden ist und daß der Kopplungskondensator mit dem Ausgangswiderstand (Rl) der Eingangs-Und-Schaltung (10) eine Integrationsschaltung bildet, die so bemessen ist, daß der bistabile Schwellwertschalter ein die Feststellung eines Eingangssignals kennzeichnendes Signal nur dann abgibt, wenn die Vorderflanke des Eingangssignals während eines Taktimpulses einen vorgegebenen Spannungswert erreicht.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bistabile Schwellwertschalter aus einem Transistor (T 2; T12) mit einem Lastwiderstand (R 7; Rl¹S) einer parallel zur Basis und zum Emitter des Transistors geschalteten Tunneldiode (DT) und einem mit der Basis des Transistors verbundenen Widerstand (RS, R6; RU, R12) besteht und daß der mit der Basis des Transistors verbundene Widerstand so bemessen ist, daß der im Ruhezustand durch die Tunneldiode fließende Strom kleiner als der Höckerstrom ist und der Transistor gesperrt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Widerstandskopplungsgliedern ein weiterer Widerstand (RIO) gehört, der die Basis des Transistors (Γ12) mit der zweiten Elektrode des Kondensators (C 2) verbindet, sowie eine Diode (DS), von der eine Elektrode mit der zweiten Elektrode des Kondensators und die andere Elektrode mit einem Bezugspotentialpunkt so verbunden sind, daß im Ruhezustand ein Teil des Stroms der Tunneldiode (DT) in der Durchlaßrichtung durch die Diode (D 5) fließt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Widerstandskopplungsgliedern ein zweiter Transistor (Tl) gehört, daß ein Widerstandsglied die Basis des ersten Transistors (T 2) mit dem Kollektor des zweiten Transistors (Tl) verbindet und daß ein weiterer Widerstand (R 2) eine Spannungsquelle mit der Basis des zweiten Transistors verbindet und dessen Basisstrom bestimmt.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsglied aus zwei Siliziumdioden besteht, die in solchem Sinne in Serie geschaltet sind, daß sie einen zur Auslösung der Tunneldiode ausreichenden Strom durchlassen, wenn der Kollektorstrom des zweiten Transistors genügend verringert ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5 zur Erzeugung einer rhythmischen Impulsfolge nach der Feststellung eines Eingangssignals, gekennzeichnet durch eine Ausgangs-Und-Schaltung (15), deren einem Eingang die Taktimpulse zugeführt werden, während ein weiterer Eingang mit dem Ausgang des bistabilen Schwellwertschalters (11) über einen Polaritätsumkehrverstärker (Γ3; T13, Γ14) verbunden ist, derart, daß der erste auf den Beginn des vom Schwellwertschalter abgegebenen kennzeichnenden Signals folgende Taktimpuls und alle weiteteren Taktimpulse am Ausgang der Ausgangs-Und-Schaltung erscheinen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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