DE1285525B - Taktimpulsgeber mit einer Verzoegerungsleitung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen An Hand der Figuren möge ein Ausführungsbei-

Taktimpulsgeber mit einer Verzögerungsleitung, ins- spiel der Erfindung nähere Erläuterung finden, besondere zur Vorgabe des Zeitsteuertaktes von elek- Die F i g. 1 veranschaulicht ein mit Anzapfungen

ironischen Rechenmaschinen. versehenes Zeitnetzwerk 10, das aufeinanderfolgende

Elektronische Rechenmaschinen fordern nämlich 5 Zeitsignale für die Verwendung in Rechenmaschinen Zeitsignale, um die Zeit festzulegen, in welcher die oder anderen elektronischen Geräten erzeugt. Dieses Information übertragen werden soll bzw. alle anderen Netzwerk 10 hat eine normale, mit Anzapfungen verlogischen Ereignisse auftreten sollen. Andere elektro- sehene Verzögerungsleitung 12. Eingang und Ausnische und logische Stromkreise stellen ähnliche For- gang der Verzögerungsleitung 12 sind mit 14 bzw. 16 derungen. io bezeichnet. Die Verzögerungsleitung weist Abgriffe

Zur Erzeugung von Zeitsignalen in wirtschaftlicher , 18-1,18-2,18-3 auf. Selbstverständlich können auch Weise kann ein Verzögerungsnetzwerk in Betracht ' noch weitere Abgriffe vorgesehen sein. Die mit Angezogen werden, das in geeigneter Form eine wieder- zapfungen versehene Leitung 12 ist eine Verzögeholbare Arbeitsweise zulaßt. Das Verzögerungsnetz- rungsleitung, die in Abständen angeordnete Parawerk hat eine vorherbestimmte elektrische Länge, 15 meter enthält und aus einer bestimmten Anzahl von und es kann die gewünschten Zeitspannen zwischen LC-Abschnitten in der üblichen Weise gebildet wird, aufeinanderfolgenden Signalen, die an den Abgriff- Der Verzögerungsleitung 12 ist ein Eingangsstrompunkten und an den Endpunkten der Verzögerungs- kreis 20 zugeordnet, welcher einen Eingangsimpulsleitung abgreifbar sind, liefern. Bei Anwendung verstärker 22 üblicher Bauart enthält. Signale, die in hoher Geschwindigkeiten ist eine mit mehreren Ab- 20 die Verzögerungsleitung 12 einlaufen sollen, kommen griffen versehene Verzögerungsleitung wegen der aus dem Verstärker 22 bei der Klemme 14 an und mechanischen Schwierigkeiten beim genauen Abgrei- werden durch die Verzögerungsleitung transportiert, fen, z.B. eine Ultraschallverzögerungsleitung, und wonach sie an der' Ausgarigsklemme 16 erscheinen, wegen der Unwirtschaftlichkeit einer langgestreckten An diesem Ausgang 16 ist ein Ausgangsverstärker Parameterleitung, z. B. eines Koaxialkabels, erfor- 25 24 angeschlossen, der den Signalpegel anhebt und derlich. das Signal über den_; Rüekkopplungsweg 26 einem

Es ist wichtig, daß eine Verzögerungsleitung mit Undgatter 28 eingibt, das sein Ausgangssignal erneut Abgriffen mit hoher Zeitgenauigkeit arbeitet, ohne auf den Eingangsstromkreis über das Odergatter 30 daß kleinste Störsignale, welche im allgemeinen durch gibt :·:-..

Kontaktprellen beim Starten auftreten, andere Strom- 30 Die Eingangsschaltung 20 enthält das Odergatter kreise beeinflussen. Demgemäß ist der Erfindungs- 30 und einen bistabilen Kippkreis (Flip-Flop) 32. Der gegenstand ein Taktimpulsgeber, bestehend aus einer Betrieb der Verzögerungsleitung "wird eingeleitet Verzögerungsleitung mit Abgriff en in Verbindung mit durch Anlegen eines. Startimpulses von einer nicht einer Eingangsschaltung. Der Betrieb wird eingeleitet näher veranschaulichten Quelle an die Eingangsdurch Aufschalten eines Startsignals auf den Ein- 35 klemme 34 des Odergatters, dessen Ausgang den gangsstromkreis, und die Verzögerungsleitung ist Setzeingang S des Flip-Flops 32 belegt. Durch den ausgangsseitig mit der Eingangsschaltung gekoppelt, Startimpuls wird die Flip-Flop-Stufe 32 gesetzt, die um eine sich ständig wiederholende Arbeitsweise zu an ihrem Ausgang eine Signalspannung abgibt, die sichern. Um das Wirksamwerden von Störsignalen von der Ausgangsklemme 36 über den Verstärker 22 auf der Verzögerungsleitung völlig zu unterbinden 40 dem Eingang 14^;äer· Verzögerungsleitung zugeführt und um die Anzahl der Impulse auf der Leitung zu . wird. Sobald das Signal in. die Verzögerungsleitung begrenzen, besteht eine Rückkopplungsverbindurig eingegeben ist, erscheinen Signale nacheinander an von jedem Abgriff der Verzögerungsleitung zum den Abgriffen 18-1, 18-2 und 18-3, wo sie von den Eingangskreis. nachgeschalteten Verstärkern 38-1, 38-2 und 38-3

Der erste Abgriff definiert die Dauer der Impulse, 45 weiterverarbeitet werden.-Demzufolge sind aufein- und die verbleibenden Abgriffe sind vorzugsweise anderfolgende Zeitsignale an den Ausgangsklemmen elektrisch verteilt angeordnet, um den Eingangsstrom- 40, 42 und 44 verfügbar, ebenso an der Ausgangskreis bei Störungsfällen zu sperren, sobald der Start- klemme 16. Diese Signale können Computern eingeimpuls auf die Leitung gegeben ist Durch einen Ver- ; geben werden ader ν anderweitig weiterverarbeitet stärker ist sichergestellt, daß jedes Signal am Abgriff 50 werden. Nach Eingabe des Startsignals kann der für Rückkopplungszwecke Verwendung finden kann Flip-Flop 32 wieder gelöscht werden, z. B. durch und außerdem Steuereingriffe von außen möglich Sigrialgabe auf seinen "Ruckstelleingaiig, wobei die sind. Sobald ein Störsignal erzeugt wird, wird der .-Klemme 36 Nullsignal ^rhält. Kontaktprellen, oder gestörte Eingangskreis normalerweise mittels eines eine absichtliche Wiedereinschaltung des Startsignals Rückkopplungsstromkreises gesperrt, um einen 55 können den Flip-Flop 32 wieder in seinen Setz-Wiederumlauf eines solchen Impulses zu ver- zustand umsteuern. Um zu verhindern, daß Störspanhindern; diese Sperrung hält mindestens so lange nungen auftreten, z. B. auf Grund des Kontaktprelan, bis das Störsignal aus dem Netzwerk ver- lens der Startimpulsstromquelle oder bei mehrfacher schwunden ist. Aussendung des Startsignals oder bei induktiver bzw.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Takt- 60 kapazitiver Kopplung zwischen dem Stromkreis 10 impulsgenerator mit einer Verzögerungsleitung mit und benachbarten Stromleitern, ist ein Rückkopp-Abgriffen zu schaffen, welcher mit hinreichender Ge- lungssperrkreis 46 vorgesehen, welcher den Flipschwindigkeit zu arbeiten vermag und dessen Funk- Flop-Ausgang 36 bei bestimmten Anlässen auf NuIltion einer Selbststeuerung unterworfen ist, die das signal hält.

Auftreten von Störsignalen verhindert, ungeachtet der 65 Die elektrische Zeitverzögerung zwischen dem Veränderungen in der Verzögerungsleitung auf Grund Eingang der Verzögerungsleitung an Klemme 14 und der Veränderungen der Umgebungstempera- dem ersten Abgriff an der Klemme 18-1 ist eingetur od. dgl. stellt durch die Lage des Abgriffs 18-1; damit ist der

zeitliche Abstand der erzeugten Impulse festgelegt. Sobald das vorliegende Ende des Eingangssignals am Abgriff 18-1 erscheint, wird ein Rückkopplungssignal erzeugt, welches, verstärkt durch den Verstärker 38-1, dem Eingang des Odergatters 48 zugeführt wird. Erscheint das Signal am Ausgang des Odergatters 48, so wird es in der nachfolgenden NichtStufe 50 invertiert, wobei die Ausgangsklemme 36 des Flip-Flops Nullsignal erhält und damit gesperrt wird. Der Flip-Flop 32 wird dadurch gelöscht. Der Eingang 14 der Verzögerungsleitung 12 wird damit plötzlich auf Nullsignal gebracht, wobei die Abfallflanke für das Signal gebildet und die Impulsform ergänzt wird.

Die elektrische Zeitverzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Abgriffklemmen der Verzögerungsleitung soll im wesentlichen dem vorbestimmten Zeitmuster der Ausgangssignalfolge entsprechen und vorzugsweise kleiner sein als die vorherbestimmte Impulslänge, so daß der Flip-Flop 32 bei Nullsignal ohne Rücksicht auf irgendwelche Störimpulse wäh- äo rend des Fortschreitens der Impulse durch die Verzögerungsleitung gesperrt werden kann. Die Weitergabe von Störimpulsen durch den Eingangsverstärker 22 ist auf diese Weise im wesentlichen unterbunden.

Da die Impulslänge im wesentlichen durch die Lage des ersten Abgriffpunktes bestimmt ist, ist eine Selbststeuerung möglich, um Impulsüberlappungen mit charakteristischen Änderungen entsprechend der Umgebungstemperaturänderungen zwischen aufeinanderfolgenden Abgriffpunkten zu erhalten. Ein Impuls beispielsweise, der eine sinkende zeitliche Länge auf Grund einer durch die Umgebung verursachten Verminderung der Zeitlänge in der Verzögerungszeit zwischen Verzögerungsleitungseingang und dem ersten Abgriffpunkt aufweist, schreitet längs der Verzögerungsleitung 12 mit einer Abgriffpunktüberlappung fort, weil die entsprechenden Verzögerungen zwischen aufeinanderfolgenden Abgriffpunkten sich entsprechend derselben Verminderung der zeitlichen Länge, die durch die Umgebung verursacht ist, vermindern.

Sobald die voreilende Flanke des Impulses den Ausgang der Verzögerungsleitung an der Klemme 16 erreicht, wird der Impuls durch den Ausgangsverstärker 24 verstärkt und dem einen Eingang des Undgatters 28 zugeleitet. Der Ausgang des Undgatters 28 belegt den Eingang des Odergatters 30 und setzt den Flip-Flop 32, sofern ein Dauersignal an der Klemme 52 des Undgatters 28 anliegt. Sobald die Abstiegsflanke des Impulses den letzten Abgriff 18-3 der Verzögerungsleitung 12 erreicht, wird der Flip-Flop-Ausgang 26 auf 1-Signal gehalten, bis der Rückkopplungsverstärker 38-1 angesprochen hat und den Flip-Flop 32 löscht und seinen Ausgang bei Anlegen des Nullsignals sperrt. Hierdurch tritt ein neuer Impuls in die Verzögerungsleitung 12 ein. Eine Fortsetzung des beschriebenen Vorgangs ermöglicht eine wiederholbare Taktung für den Stromkreis 10. Wenn die Arbeitsweise des Stromkreises 10 unterbrochen oder die Wiederholung des Arbeitsablaufs unterbunden werden soll, dann braucht nur das Dauersignal vom Eingang 52 des Undgatters 28 abgeschaltet zu werden.

Sobald aus einem Grunde sich ein Störsignal auf der Verzögerungsleitung befindet, ist ein Widereintritt eines Nutzimpulses in die Verzögerungsleitung unterbunden, weil der Flip-Flop-Ausgang 36 vermittels des Rückkopplungsstromkreises 46 normalerweise ständig gesperrt ist und auf Nullsignal gehalten wird, solange sich ein Impuls durch die Verzögerungsleitung hindurchbewegt. Ist der Spörimpuls durch die Verzögerungsleitung hindurchgelaufen, dann wird der Flip-Flop-Ausgang schnell wieder entsperrt und auf 1-Signal eingestellt, wobei ein neuer Nutzimpuls in die Verzögerungsleitung 12 eingegeben wird, um die Fortsetzung des wiederholten Impulslaufbetriebes zu ermöglichen.

Obwohl andere Schwellenwertglieder, wie z. B. Schmitt-Trigger, angewendet werden können, enthält jeder Abgriffverstärker 38-1, 38-2 oder 38-3 einen NAND-Stromkreis 53, die in den F i g. 2, 3 oder 4 veranschaulicht sind. Der Baustein enthält ein Paar Transistoren 54 und 56 oder entsprechende integrierte Schalteinheiten, die einem Transistorpaar entsprechen. Jeder Transistor 54 oder 56 hat eine Ausgangskollektorklemme.

In der F i g. 2 ist der Transistor 54 als NAND-Stromkreis geschaltet, mit Basisansteuerungsmöglichkeit durch eine kleine Spannung, wenn eine Eingangsspannung großer als der Schwellenwert an die Klemmen 58 und 60 über Diodenschwellwertwege angelegt wird. Der Transistor 56 ist für die Abgriffsignalspannung bestimmt, wobei er nur nominale Verzögerungsleitungsabgriffsbelastungen erzeugt. Hauptsächlich eine der Verzögerungsleitungsabgriffklemmen, nämlich die Klemme 18-1, ist mit dem Eingangskreis des Transistors verbunden, wobei die Basisansteuerung vermittels eines Widerstandes 62 erfolgt. Um Leistungsabfälle an den Abgriffpunkten zu verhindern, kann die Impedanz der Verzögerungsleitung bedeutend kleiner als die Impedanz des Abgriffverstärkereingangs sein. Handelt es sich bei dem logischen Stromkreis 53 um einen integrierten Schaltkreis, dann kann der Widerstand 62 als Außenwiderstand angeschlossen sein. Die logische Eingangsklemmen 64, 66 und 68 können unbeschaltet bleiben, oder sie können zur NAND-Steuerung verwendet werden, mit Basisansteuerung des Transistors 56 vom Abgriff 18-1 her.

In der F i g. 3 sind Transistoren 54 und 56 als getrennte Abgriffverstärker angeordnet. Der Abgriff 18-1 ist über den Widerstand 62 zur Basisansteuerung des Transistors 56 vorgesehen, und der Abgriff 18-2 beeinflußt über den Widerstand 70 den Eingangskreis des Transistors 54.

In der F i g. 4 arbeiten die Transistoren 54 und 56 als getrennte Verstärker und erzeugen vielfach verstärkte Ausgangssignale für den gemeinsamen Abgriff, z. B. den Abgriff 18-3. Ein einziger Widerstand 72 liegt zwischen dem Abgriff 18-3 und einer Klemme 74, von der aus beide Eingangskreise der Transistoren 54 und 56 angesteuert werden. Ein Widerstand 57 (F i g. 1) ist an die Ausgangsklemme 16 der Verzögerungsleitung 16 angeschlossen, um Reflexionen zu verhindern.

Bei Verwendung des Stromkreises 10 wird eine hohe Taktgenauigkeit erreicht, ohne daß Störsignale die Arbeitsweise beeinträchtigen können. Die Schaltungsanordnung ist auch besonders wirtschaftlich durch die Verwendung von Bausteinen als Abgriffverstärker, welche die Verzögerungsleitung nur unwesentlich belasten, sobald Signale für die Steuerung der Rückkopplungsgenauigkeit oder für äußere Taktungen erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil der NAND-Abgriffverstärker ist in der schnellen Arbeitsweise und in der Verwendung viel weniger Elemente

zu sehen, als sie sonst in herkömmlichen Aufbauten Verwendung finden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Taktimpulsgeber, insbesondere zur Vorgabe des Zeitsteuertaktes bei elektronischen Rechenmaschinen, bestehend aus einem eine Verzögerungsleitung enthaltenden Zeitnetzwerk mit einem Eingang, einem Ausgang und mehreren weiteren Abgriffen zwischen Ein- und Ausgang, dadurch gekennzeichnet, daß dem Netzwerk (10) eingangsseitig ein Eingangsstromkreis (20) für die Eingabe eines Steuersignals (34) zugeordnet und mindestens einem der Abgriffe (18-1, 18-2, 18-3), der Verzögerungsleitung (12) eine Schaltvorrichtung (48) nachgeschaltet ist, die bei Eintreffen des eingegebenen Signals (34) an dieser Abgriffstelle des Netzwerks am Ausgang des Eingangsstromkreises (20) ein Sperrsignal auslöst, das die Dauer des durch das Netzwerk ao laufenden Taktimpulses auf einen vorgegebenen Wert begrenzt, und daß das dem Ausgang (16) des Netzwerks entnehmbare Taktsignal zur Erzeugung einer Taktsignalfolge vorgegebener Impulsfolgefrequenz vom Ausgang (16) des Netz- as werkes vermittels einer Rückkoppelschaltung (24, 26,28, 30) dem Eingang des Eingangsstromkreir ses (20) wiedereingebbar ist.

2. Taktimpulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsstromkreis (20) aus einer bistabilen Kippstufe (Flip-Flop 32) besteht, deren Setzeingang (5) oder Odergatter (30) mit zwei Eingängen zugeordnet ist, dessen einer Eingang durch das Steuer- (Start-) Signal (34) belegbar und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Netzwerks über ein Undgatter (28) verbunden ist, und deren Setzausgang (36) an den Netzwerkeingang (14) angeschlossen ist.

3. Taktimpulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abgriff (18-1, 18-2, 18-3) des Netzwerks (10) den Eingang eines Odergatters (48) belegt, dessen Ausgang über eine Nichtstufe (50) an den Setzausgang (36) der Kippstufe (32) angeschlossen ist.

4. Taktimpulsgeber nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kippstufe (32) und dem Netzwerkeingang (14), zwichen Netzwerkausgang (16) und dem Undgatter (28) sowie zwischen den Netzwerkabgriffen (18-1, 18-2, 18-3) und den Eingängen des Odergatters (48) Verstärker (22, 24, 38-1, 38-2, 38-3) eingeschaltet sind.

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