DE1266807B - Schaltungsanordnung zur einmaligen Durchschaltung eines binaeren Signals - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H 03 k

Deutsche KL: 21 al-36/18

Nummer: 1 266 807

Aktenzeichen: S 102446 VIII a/21 al

Anmeldetag: 10. März 1966

Auslegetag: 25. April 1968

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur einmaligen Durchschaltung eines binären Signals mit einer Impulsformerstufe und einer Speicherstufe. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der ein binäres Eingangssignal, dessen Zeitpunkt, Form und Dauer nicht festliegen, zu einem beliebigen Zeitpunkt als definiertes Signal an einen Verbraucher durchgeschaltet werden kann. Dabei soll sichergestellt sein, daß das Eingangssignal nur einen einmaligen Ausgangsimpuls erzeugt und die bei Relaisschaltungen auftretenden Veränderungen des Signals infolge von Kontaktprellungen u. dgl. nicht auftreten. Ferner soll, falls in dem Zeitpunkt, in dem das Eingangssignal ansteht, mehrere Durchschaltimpulse fallen, nur eine einmalige Weitergabe des Signals erfolgen.

Zur Erfüllung der oben geschilderten Aufgabenstellung ist eine Schaltungsanordnung bekannt, die einen sogenannten Schmitt-Trigger als Impulsformerstufe und eine nachfolgende bistabile Kippstufe als ao Speicher aufweist. Diese bekannte Schaltungsanordnung hat jedoch zwei Nachteile: Einerseits besteht zwischen Eingang und Ausgang keine galvanische Trennung, wie dies für viele Fälle erforderlich ist, so daß ein zusätzlicher Schaltungsaufwand erforderlich ist, um diese Trennung herzustellen. Andererseits hat die bekannte Schaltungsanordnung den Nachteil, daß bei Stromausfall die in der bistabilen Kippstufe gespeicherte Information nicht erhalten bleibt. Schließlich ist der an sich für diese Schaltungsanordnung erforderliche Aufwand — beispielsweise drei Transistoren sowie eine Reihe weiterer Bauelemente — verhältnismäßig groß.

Mit der Erfindung wird nun die oben geschilderte Aufgabe mit geringem Aufwand und ohne die vorstehend geschilderten Nachteile der bekannten Schaltungsanordnung gelöst.

Hierzu wird gemäß der Erfindung eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß einem mittels einer gleichstromgespeisten Wicklung in einen Sättigungszustand vormagnetisierten Magnetkern über eine Steuerwicklung das binäre Signal und über eine Wicklung Taktimpulse jeweils in solcher Polarität und mit solcher Amplitude zugeführt werden, daß die im Kern erzeugten Flüsse dem Vormagnetisierungsfluß entgegengerichtet sind und daß nur der aus allen drei Flüssen resultierende Fluß den Kern in den anderen Sättigungszustand ummagnetisiert und in einer Ausgangswicklung ein Signal induziert.

Werden in einer Anlage mehrere derartige Schaltungsanordnungen vorgesehen, so läßt sich der Auf-Schaltungsanordnung zur einmaligen
Durchschaltung eines binären Signals

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8000 München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Peter Fluck, 7500 Karlsruhe

wand noch weiter verringern, indem die Speicherkerne als Matrix zusammengeschaltet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Schaltungsbild;

F i g. 2 zeigt die Hysteresekurve des Ringkernes K₁.

Ein Bandringkern K₁ wird durch einen Strom I₂, der durch eine Wicklung W₂ fließt, in dem Punkt P₁ der Hysteresekurve (F i g. 2) gehalten. Periodische Taktimpulse schalten durch eine Wicklung W₃ einen Strom I₃, der einen Fluß gleicher Größe, jedoch umgekehrter Polarität, erzeugt. Der Kern K₁ befindet sich dann im Punkt P₂ der Hysteresekurve. Während der Impulspause (Z₃=O) wird der Magnetieierungszustand des Kernes durch den Strom I₂ in der Wicklung W₂ wieder in den Punkt P₁ gebracht. Der Kern K₁ wird also immer zwischen den Magnetisierungszuständen P₁ und P₂ hin und her geschaltet. In der Wicklung W₄ entsteht dabei ein kleiner Störimpuls, der jedoch ohne Bedeutung ist.

Wird der Schalter^ geschlossen, so fließt durch die Wicklung W₁ ein Strom I₁, der in Koinzidenz mit dem Taktstrom I₃ den Kern ummagnetisiert. Der Kern K₁ befindet sich dann im Punkt P₃. Beim Umkippen von der unteren in die obere Remanenz wird in der Wicklung W₁ eine Spannung in Form eines einmaligen Impulses induziert und damit der Kern K₂ gesetzt. Unabhängig davon, ob der Schalter S₁ geschlossen bleibt oder sofort wieder geöffnet wird, kann beim nächsten Taktimpuls an der Wicklung J-F₄ kein weiterer Impuls mehr entstehen. Solange der Schalter S₁ geschlossen ist, bleibt der Kern K₁ in der oberen Remanenz (+B_r). Erst wenn kein Eingangssignal mehr anliegt, wird der Kern K₁ während der Taktimpulspause durch den Vormagnetisierungsstrom I₂ wieder zurückgesetzt und bleibt im Zustand

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der negativen Remanenz, bis ein neues Eingangssignal anliegt.

Der Schalter S₁ muß mindestens während einer Periode von I₃ geschlossen sein. Die Impulspause muß langer sein als die Prellzeit des Schalters S₁. Die Abtastung hat damit Tiefpaßeigenschaften. Zusätzlich kann vor die Wicklung PF₁ ein Integrierglied geschaltet werden. Die Anstiegszeit des Eingangsstromes I₁ muß klein sein gegen die Taktimpulspause des Stromes /₃. Damit wird gewährleistet, daß der Kern K₁ unabhängig vom Einschaltzeitpunkt des Stromes I₁ sicher gekippt wird.

Der Speicherkern K₂ wird zu einem bestimmten Zeitpunkt durch Koinzidenz der Ströme/_e und I₁ durch die Wicklungen W₆ und W₁ abgefragt. Er befindet sich dadurch im negativen Remanenzpunkt.

Zur Kopplung zwischen der Ausgangswicklung W₄ des ersten Kernes K₁ und der Eingangswicklung W₅ des zweiten Kernes K₂ wird ein Transistor Tr verwendet. Er hat den Vorteil, daß ein Übertragen des Flußhubes nur in einer Richtung möglich ist. Andererseits wird beim Abfragen des Kernes K₂ eine Rückwirkung auf den Kern K₁ vermieden. Der in der Wicklung W₁ entstehende positive Impuls liegt am Emitter des Transistors Tr. Über den Basiswiderstand!? wird eine negative Spannung erzeugt. Der Transistor Tr ist dann leitend. Der im der Wicklung W₁ induzierte Impuls bringt über die Wicklung W₅ den Kern K₂ in die positive Remanenz. Der beim Zurückkippen des Kernes K₁ in der Wicklung W₄ entstehende negative Impuls sperrt den Transistor Tr, so daß eine Beeinflussung des Speicherkernes K₂ durch diesen Impuls verhindert wird.

Wird der Speicherkern K₂ zu irgendeinem Zeitpunkt abgefragt, kippt er wieder in den negativen Remanenzpunkt und gibt an die Wicklung 1^₈ einen definierten Impuls ab. Unter Beachtung der richtigen Polarität kann sowohl ein PNP-Transistor als auch ein NPN-Transistor verwendet werden. Je acht Kerne K₁ können z. B. zusammen mit den Transistoren Tr und den Widerständen R auf Flachbaugruppen angeordnet werden. Die Eingangswicklung W₁ wird für jeden KeHiJiC₁ getrennt herausgeführt. Die Vormagnetisierungswicklung W₂ und die Taktwicklung W₃ sind gemeinsam geerdet. Durch diese Anordnung kann man einzelne Gruppen bilden und eine zu hohe Strombelastung des Ansteuerverstärkers vermeiden, indem man durch zeitliche Verschiebung der Abfrageimpulse die einzelnen Gruppen nacheinander abfragt.

Die Kerne UC₂ werden zweckmäßig in Form einer Matrix angeordnet, wenn mehrere derartige Schaltungen in einer Anlage verwendet werden. Die Eingangswicklung W₅ ist für jeden Speicherkern UC₂ getrennt. Die Wicklungen W₈ und W₁ sind Drähte, die als Zeilen- bzw. Spaltendrähte durch die Speicherkerne hindurchgesteckt werden. Die Ausgangswicklung W₈ ist durch alle Speicherkerne gefädelt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum einmaligen Durchschalten eines binären Signals mit einer Impulsformerstufe und einer Speicherstufe, dadurch gekennzeichnet, daß einem mittels einer gleichstromgespeisten Wicklung (W₂) in einen Sättigungszustand vormagnetisierten Magnetkern (K₁) über eine Steuerwicklung (W₁) das binäre Signal und über eine Wicklung (W₃) Taktimpulse jeweils in solcher Polarität und mit solcher Amplitude zugeführt werden, daß die im Kern erzeugten Flüsse dem Vormagnetisierungsfluß entgegengerichtet sind, und daß nur der aus allen drei Flüssen resultierende Fluß den Kern in den anderen Sättigungszustand ummagnetisiert und in einer Ausgangswicklung (W₄) ein Signal induziert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem in der Ausgangswicklung (W₄) induzierten Signal eine Wicklung (W₅) eines zweiten Magnetkernes (K₂) angesteuert wird, der mit Abfragewicklungen (W₆, W₁) und mit einer Ausgangswicklung (W₈) versehen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung des zweiten Kernes (UC₂) über einen Transistor (Tr) erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1026 359,
1171009.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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