DE1284997B - Haftspeicher - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Haftspeicher, beste- eine große Erschwerung der Projektierung und der hend aus einer bistabilen Kippschaltung mit minde- Montage von Steuerungen.

stens einem ÄC-Glied, bei der zur Vermeidung von Außerdem ist noch ein Haftspeicher mit einer bi-

Fehlkommandos bei Wiederkehr der Versorgungs- stabilen Kippschaltung bekannt (deutsche Auslegespannung nach vorhergehendem Ausfall magneti- 5 schrift 1150 145), bei der in jedem Kopplungskreis sehe Speicherelemente vorgesehen sind. zwischen Basis und Kollektor verschiedener Transisto-

Haftspeicher dienen zur Speicherung von Steuer- ren ein magnetisches Speicherelement angeordnet ist. befehlen, wobei der Speicherzustand auch im Falle Bei diesem Haftspeicher sind im ersten Moment nach eines vorübergehenden Ausfalles der Versorgungs- Wiederkehr der Betriebsspannung beide Transistoren spannung erhalten bleibt. Erreicht wird diese Erinne- io der Kippschaltung gesperrt. Ein Kippen in die eine rung an den Speicherzustand vor Ausfall der Ver- oder andere Lage erfolgt erst nach einer bestimmten sorgungsspannung durch die Verwendung von ma- Zeit, während der durch die Steuerströme der Trangnetischen Speicherelementen mit sättigbaren Kernen. sistoren der Magnetisierungszustand der magneti-Mindestens ein Kern ist dazu jeweils in einer bista- sehen Speicherelemente abgefragt wird. Dies bedeubilen Kippschaltung derart angeordnet, daß bei Wie- 15 tet, daß während der Einstellzeit jeweils das von derkehr der Versorgungsspannung der Sättigungszu- einem Transistor abgegebene Signal falsch ist, einen stand des Kernes die von der Kippschaltung einzu- Störimpuls darstellt und somit ein fehlerhaftes Schalnehmende Lage bestimmt, womit das gewünschte Er- ten einer Steuerung bewirkt. — Es treten somit auch innerungsvermögen erreicht wird. bei dem zuletzt angegebenen Haftspeicher die glei-

Es ist bereits bei bistabilen Kippschaltungen be- 20 chen vorstehend erörterten Schwierigkeiten auf. kannt (deutsche Auslegeschriften 1100 695,1129533), Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde,

zwischen einem Steuereingang der Kippschaltung einen Haftspeicher zu erstellen, der keinerlei Stör- und einer an Betriebsspannung liegenden Leitung impulse abgibt.

eine ÄC-Reihenschaltung anzuordnen, so daß Diese Aufgabe wird bei dem eingangs angegebenen

bei Einschalten der Betriebsspannung die Kipp- 25 Haftspeicher erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß schaltung immer den gleichen Schaltzustand ein- das ÄC-Glied zur Unterdrückung der beim Einstellnimmt. Vorgang auftretenden Störimpulse zwischen minde-

Weiter ist es auch bei Haftspeichern bekannt stens dem einen Ausgang des Haftspeichers und des-(deutsche Auslegeschrift 1164 474), eine derartige sen Bezugsleitung geschaltet ist, daß der Kondensator ÄC-Schaltung anzuordnen. Dadurch wird bei Ein- 30 des i?C-Gliedes mit der Bezugsleitung verbunden ist schalten oder Wiederkehr der Betriebsspannung im- und daß die Zeitkonstante des ÄC-Gliedes größer als mer der gleiche Schaltzustand der Transistoren der die Umschaltzeit des Haftspeichers gewählt ist. Kippschaltung vorgegeben und ein definiertes Ab- Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird von der

fragen des Sättigungszustandes des Magnetkernes der Erkenntnis ausgegangen, daß bei Haftspeichern Stör-Kippschaltung erzwungen. Führt jedoch das Abfra- 35 impulse stets auftreten, da wegen der durch die magen des Sättigungszustandes zu einer Änderung des gnetischen Speicherelemente gegebenen Induktivitäten Schaltzustandes der Transistoren, so bedeutet dies, die Einnahme eines eindeutigen Schaltzustandes eine daß am Kollektor des anfänglich gesperrten Tran- bestimmte Mindestzeit erfordert. — Im allgemeinen sistors ein kurzzeitiges Signal auftritt. Für eine Steue- ergeben sich dadurch folgende Störmöglichkeiten: rung stellt ein derartiges vorübergehendes Signal aber 40 1. Bei Wiedereinschalten der Versorgungsspannung einen unerwünschten Störimpuls dar. — In einer Ab- treten an beiden Ausgängen der Kippschaltung

Wandlung des zuletzt genannten Haftspeichers wird Undefinierte oder mit bestimmter Wahrschein-

eine Steuerelektrode der Kippschaltung nicht bevor- lichkeit falsche Schaltzustände auf. Danach stellt

zugt, sondern verzögert angesteuert (deutsche Aus- sich dann der endgültige und richtige Schaltlegeschrift 1 212 587). Eine Änderung des vorstehend 45 zustand durch die Remanenz der magnetischen beschriebenen Verhaltens bei Einschalten oder Wie- Speicherelemente ein.

derkehr der Betriebsspannung ergibt sich dadurch 2. Bei Ansteuerung der Kippschaltung durch Sinicht. gnale, die kürzer als die Ummagnetisierungszeit

Zur Vermeidung unerwünschter Einflüsse derarti- der magnetischen Speicherelemente sind, können

ger Störimpulse ist es bei den erwähnten Haftspei- 50 bereits der Ansteuerung entsprechende Ausehern bekannt (deutsche Auslegeschrift 1179 996), gangssignale auftreten, bevor die magnetischen während der Dauer des Einstellvorganges der bista- Speicherelemente ummagnetisiert sind und damit bilen Kippschaltung bei Wiederkehr der Betriebs- die Kippschaltung ihren neuen Zustand fest einspannung, durch Vorspannungen die Eingänge für genommen hat.

Steuerimpulse zu sperren. Gegebenenfalls sind sogar 55 Weiter wurde erkannt, daß ein Unterdrücken der die Spannungen an den Eingängen von einer Pro- vorstehend dargelegten Störmöglichkeiten innerhalb grammschaltung nach einem vorgegebenen Zeitplan eines mit zwei magnetischen Speicherelementen in zu steuern. Durch diese Maßnahme soll verhindert den Kopplungskreisen bestückten Haftspeichers zuwerden, daß ein beim Einstellen durch das Kippen mindest zu einer unerwünschten Minderung der Hafteiner bistabilen Kippschaltung entstehender Impuls 60 fähigkeit führt. Die Störmöglichkeiten werden daher die folgende bistabile Kippschaltung beim Einstellen bei der erfindungsgemäßen Lösung im Interesse einer in die vor Betriebsspannungsausfall vorhandene Lage guten Haftfähigkeit des Speichers nicht beeinflußt, beeinflußt. Ein wirksamer Schutz gegen störende Im- sondern erst in einem nachgeschalteten .RC-Glied pulse wird jedoch nur erreicht, wenn alle an den unterdrückt. Am Verbindungspunkt des Widerstan-Ausgang eines Haftspeichers eingeschlossenen EIe- 65 des und des Kondensators des i?C-Gliedes kann ein mente einer Steuerung in entsprechender Weise ge- störungsfreies Ausgangssignal abgegriffen werden, sperrt werden. Insgesamt ergibt sich dadurch ins- Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen,

besondere ein erheblicher zusätzlicher Aufbau sowie lediglich an einem Ausgang des Haftspeichers ein

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i?C-Glied vorzusehen. — Sofern ein derartiges RC- ist ein i?C-Glied 27, 28 geschaltet, wobei der Kon-Glied an jedem Ausgang des Haftspeichers angeord- densator 28 mit der Bezugsleitung 6 verbunden ist. net wird, ist kein antivalentes Verhalten der Aus- Die Zeitkonstante des ÄC-Gliedes 27, 28 ist größer gangssignale gewährleistet, selbst wenn den RC-GMq- als die Umschaltzeit des Haftspeichers 41 gewählt,
dem Transistoren nachgeschaltet werden, die durch 5 An den Verbindungspunkt 45 zwischen Widerstand entsprechende Rückkopplungen zu einer kippfähigen 27 und Kondensator 28 ist das Kippglied 42 über Anordnung zusammengeschaltet sind. Bei Ansteue- einen Widerstand 29 angeschlossen. Es besteht aus rung einer Seite einer derartigen Anordnung mit den Transistoren 3, 4, 5, deren Emitter direkt an die Kurzzeitsignalen laufen nämlich die i?C-Glieder zu Bezugsleitung 6, deren Basen über Basisableitwiderverschiedenen Zeiten an, und da Rückkopplungswi- io stände 31, 33, 35 an die Bezugsleitung 6 und deren derstände gegenüber Ansteuerungswiderständen hoch- Kollektoren über Widerstände 10, 11, 12 an die Verohmig sind, bedingt dies dann trotz der Rückkopp- sorgungsleitung 7 angeschlossen sind. Weiter ist der lungen nicht antivalente Ausgangssignale. Kollektor von 3 (bzw. 4) mit der Basis von 4 (bzw. 5)

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin- über einen Widerstand 32 (bzw. 34) verbunden. Das dung ist an den Verbindungspunkt zwischen Wider- 15 Kippverhalten des Kippgliedes 42 wird durch den stand und Kondensator des ÄC-Gliedes ein Kippglied zwischen der Basis von 3 nach dem Kollektor von 4 mit antivalenten Ausgängen angeschlossen, wobei die geschalteten Widerstand 30 erzielt. Das Ausgangs-Basis des das antivalente Ausgangssignal liefernden signal der von den Transistoren 3, 4 gebildeten Kipp-Transistors über ein weiteres i?C-Glied mit der Ver- stufe wird am Kollektor von 4 über eine Klemme 38 sorgungsleitung verbunden ist und die Zeitkonstante 30 abgegriffen. Der Transistor 5, dessen Kollektor mit des weiteren i?C-Gliedes mindestens so groß wie die einer Klemme 39 verbunden ist, liefert das antivalente Zeitkonstante des ersten i?C-Gliedes gewählt ist. Ausgangssignal.

Durch das weitere ÄC-Glied wird vorteilhafterweise Zwischen der Basis des Transistors 5 und der Lei-

das antivalente Ausgangssignal des Kippgliedes bei tung7 ist ein weiteres ÄC-Glied 36, 37 geschaltet,

Wiederkehr der Versorgungsspannung so lange unter- 35 dessen Zeitkonstante mindestens so groß wie die

drückt, bis über den Schaltzustand des Haftspeichers Zeitkonstante des ÄC-Gliedes 27, 28 gewählt ist.

definiert entschieden ist. Weiter ist der von den vorstehend bereits beschrie-

Ferner ist es günstig, daß der Kollektor des das benen Widerständen 27, 29, 31 gebildete Spannungsantivalente Ausgangssignal liefernden Transistors teiler derart bemessen, daß Ansprech- und Abfallüber einen Widerstand mit der Basis des die Kipp- 30 verzögerung des Kippgliedes 42 annähernd gleich stufe steuernden Transistors des Haftspeichers ver- groß sind. (Der Widerstand 9 kann in diesem Zusambunden ist. — Durch diese Rückkopplung wird ein menhang vernachlässigt werden, da er im allgemeinen flatterndes Ausgangssignal (ζ. B. mit Netzfrequenz) klein gegenüber den Widerständen 27, 29, 31 ist.) selbst dann vermieden, falls beide Transistoren der Die Gleichheit von Ansprech- und Abfallverzögerung Kippschaltung des Haftspeichers gleichzeitig ange- 35 ist zweckmäßig, um ein gleichartiges Verhalten des steuert werden, der mit dem nachgeschalteten Kipp- Kippgliedes gegenüber Kurzzeitsignalen zu erhalten, glied verbundene Transistor nicht voll durchgesteuert und zwar unabhängig davon, ob es sich um einen Iniist und das Steuersignal und/oder die Versorgungs- puls oder eine Unterbrechung eines Signals handelt, spannung wellig sind (Netzbrumm). Ferner ist der Kollektor des das antivalente Aus-

Im folgenden soll die Erfindung an Hand des in 40 gangssignal liefernden Transistors 5 über einen Wider Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher derstand 40 mit der Basis des die Kippstufe 42 steuerläutert werden, aus dem sich weitere Vorteile er- ernden Transistors 2 des Haftspeichers 41 verbunden, geben. — Die Anschlüsse für die Versorgungsspannung sind

Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Schaltung be- mit 43, 44 bezeichnet.

steht aus dem eigentlichen Haftspeicher 41 und dem 45 Für die nachstehende Beschreibung der Wirkungs-

nachgeschalteten Kippglied 42. weise wird angenommen, daß der Transistor 1 leitet

Der Haftspeicher 41 wird von einer Kippschaltung und der Transistor 2 gesperrt ist. Dann liegen am gebildet, deren Transistoren mit 1, 2 bezeichnet sind. Kollektor von 1 praktisch Bezugspotential (O-Signal), Die Emitter der Transistoren sind direkt mit der am Kollektor von 2 Versorgungspotential (L-Signal) Bezugspotential führenden Leitung 6 verbunden, wäh- 50 an. Vom Punkt 26 fließt über die Induktivität 15, die rend die Kollektoren über Kollektorwiderstände 8, 9 Diode 16, den Widerstand 17 der Basisstrom des an die Versorgungsspannung führende Leitung 7 an- Transistors 1, durch den dieser voll aufgesteuert ist. geschlossen sind. Zwischen Basis und Emitter jedes Weiter fließen über die Induktivität 15, den WiderTransistors 1 bzw. 2 ist jeweils ein Basisableitwider- stand 23, über die Induktivität 15, die Widerstände stand 18 bzw. 21 angeordnet. Die Basis des Tran- 55 14, 22 sowie vor allem über die Induktivität 15, den sistors 1 (bzw. 2) ist über einen Rückkopplungszweig Widerstand 14 und die Induktivität 13 Ströme. Durch mit dem Kollektor von 2 (bzw. 1) verbunden, der aus diese Ströme sind die Induktivität 15 entsprechend einem Widerstand 17 (bzw. 20), einer Diode 16 (bzw. der Richtung des Basisstromes zum Transistor 1, die 19) und einer sättigbaren Induktivität 15 (bzw. 13) Induktivität 13 entgegen der Richtung eines Basisais magnetisches Speicherelement besteht. Die Induk- 60 stromes zum Transistor 2 magnetisiert. Dieser Mativitäten 13, 15 sind über einen Querwiderstand 14 gnetisierungszustand von 13,15 bleibt auch bei Wegmiteinander verbunden. An den Verbindungspunkt fall der Versorgungsspannung erhalten. Kehrt nun von Widerstand 17 und Diode 16 (bzw. 20 und 19) nach einem derartigen Wegfall die Versorgungsspanist ein Steuereingang 24 (bzw. 25) angeschlossen. nung wieder, so fließen sowohl über die Induktivität

Der Kollektoranschluß des Transistors 2 ist mit 26 65 13 zur Basis des Transistors 2 als auch über die Inbezeichnet. Er bildet den Ausgang des Haftspei- duktivität 15 zur Basis des Transistors 1 Ströme, die chers 41. die Transistoren 1, 2 aufsteuern. Es liegen dann am

Zwischen dem Ausgang 26 und der Bezugsleitung 6 Punkt 26 Signale vor, die nicht dem Schaltzustand

des Haftspeichers 41 entsprechen. — Infolge der bezüglich der Basisströme für die Transistoren 1,2 entgegengesetzten Magnetisierung von 13 bzw. 15 steigt der über 15 fließende Basisstrom für 1 schneller an, da 15 bereits in der richtigen Richtung magnetisiert ist. Damit wird 1 schneller aufgesteuert, womit der Basisstrom für 2 entfällt und 2 wieder vollständig sperrt, so daß am Punkt 26 L-Signal erscheint. Die zum Erreichen dieses endgültigen Schaltzustandes benötigte Zeit entspricht etwa der Umschaltzeit des Haftspeichers 41. Die während dieser Zeit am Punkt 26 auftretenden fehlerhaften Signale werden jedoch nicht weitergeleitet, sondern erfindungsgemäß durch dasi?C-Glied27,28 unterdrückt, dessen Zeitkonstante größer als die Umschaltzeit des Haftspeichers 41 gewählt ist. Das Kappglied 42 wird also erst angesteuert, wenn am Punkt 26 ein dem endgültigen Schaltzustand von 41 entsprechendes Signal vorliegt. — Bis zum Vorliegen dieses Signals könnte jedoch an der Klemme 39 ein falsches Signal und damit ein Störsignal auftreten, da bei Wiederkehr der Versorgungsspannung und fehlendem Signal am Punkt 45 Transistor 3 gesperrt und Transistor 4 leitend sind. Damit müßte weiter Transistor 5 gesperrt sein, so daß dessen Ausgang 39 L-Signal gibt. Um dies zu verhindem, wird über 36, 37 ein aufsteuerndes Signal auf die Basis von 5 gegeben, dessen Dauer mindestens so groß wie die Zeitkonstante des i?C-Gliedes 27, 28 ist. Damit ist sichergestellt, daß an 38 oder 39 — in Abhängigkeit von einem an 26 vorliegenden Signal — erst dann ein L-Signal auftritt, wenn die endgültige Lage des Haftspeichers 41 gegeben ist.

Eine weitere Störmöglichkeit ist im Falle des vorstehend beschriebenen Schaltzustandes von 41 (Transistor 1 leitend, Transistor 2 gesperrt) dann gegeben, wenn der Transistor 2 durch ein positives Signal an der Klemme 25 angesteuert wird, dessen Dauer kurzer als die Umschaltzeit von 41 ist. Durch ein derartiges Signal wird der Haftspeicher 41 zwar nicht umgesteuert, trotzdem erscheint jedoch vorübergehend am Kollektor von 2 ein O-Signal, das dem Schaltzustand von 41 (noch) nicht entspricht. Durch entsprechend kurze Signale an 25 können somit Störsignale entstehen. — Durch das ÄC-Glied 27, 28 werden aber auch diese Signale infolge der gewählten Zeitkonstante von 27, 28 unterdrückt.

Außerdem können Störungen auftreten, falls beide Transistoren 1, 2 des Haftspeichers 41 über 24, 25 angesteuert werden und der Transistor 2 nicht voll durchgesteuert wird. Unter diesen Umständen könnte eine der Netzspannung oder dem Steuersignal überlagerte Brummspannung zu einem häufigen Schalten des Kippgliedes 42 führen. Durch den Rückkopplungswiderstand 40 wird auch dieser unerwünschte Betriebszustand verhindert.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein Haftspeicher geschaffen wurde, der selbst bei ungünstigsten Betriebsbedingungen keine Störimpulse abgibt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Haftspeicher, bestehend aus einer bistabilen Kippschaltung mit mindestens einem i?C-Glied, bei der zur Vermeidung von Fehlkommandos bei Wiederkehr der Versorgungsspannung nach vorhergehendem Ausfall magnetische Speicherelemente vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das ÄC-Glied (27, 28) zur Unterdrückung der beim Einstellvorgang auftretenden Störimpulse zwischen mindestens dem einen Ausgang (26) des Haftspeichers (41) und dessen Bezugsleitung (6) geschaltet ist, daß der Kondensator (28) des ÄC-Gliedes (27, 28) mit der Bezugsleitung (6) verbunden ist und daß die Zeitkonstante des -RC-Gliedes (27, 28) größer als die Umschaltzeit des Haftspeichers (41) gewählt ist.

2. Haftspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkt (45) zwischen Widerstand (27) und Kondensator (28) des ÄC-Gliedes (27, 28) ein Kippglied (42) mit antivalenten Ausgängen (38, 39) angeschlossen ist, daß die Basis des das antivalente Ausgangssignal liefernden Transistors (5) über ein weiteres jRC-Glied (36, 37) mit der Versorgungsleitung (7) verbunden ist und daß die Zeitkonstante dieses weiteren i?C-Gliedes (36, 37) mindestens so groß wie die Zeitkonstante des ersten i?C-Gliedes (27, 28) gewählt ist.

3. Haftspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippglied (42) über einen unter Verwendung des Widerstandes (27) des ersten ÄC-Gliedes (27, 28) gebildeten Spannungsteiler (27, 29, 31) angesteuert wird, der derart bemessen ist, daß Ansprech- und Abfallverzögerung des Kippgliedes (42) angenähert gleich groß sind.

4. Haftspeicher nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des das antivalente Ausgangssignal liefernden Transistors (5) über einen Widerstand (40) mit der Basis des die Kippstufe (42) steuernden Transistors (2) des Haftspeichers (41) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen