DE1288139B

DE1288139B - Signalgenerator unter Verwendung von UND-Schaltungseinheiten

Info

Publication number: DE1288139B
Application number: DE1967C0043225
Authority: DE
Inventors: Vandeventer Christian H Claude
Original assignee: Compagnie de Signaux et dEntreprises Electriques SA
Current assignee: Compagnie de Signaux et dEntreprises Electriques SA
Priority date: 1966-08-29
Filing date: 1967-08-29
Publication date: 1969-01-30
Also published as: FR1499283A; DE1288139C2; ES344494A1

Description

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor. Darin zeigt

F i g. 1 die Prinzipanordnung einer bekannten UND-Schaltungseinheit,

F i g. 2 das Blockschaltbild einer Anordnung nach

il

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß dem zweiten Eingang der ersten UND-Schaltungseinheit eine Kippstufe vorgeschaltet ist, die durch das Ausgangssignal der zweiten UND-Schaltungs-Diese betrifft eine UND-Schaltungseinheit mit einem 10 einheit zurückstellbar ist und deren Signal den AusTransistor, dessen Basis-Emitter-Kreis an einem gangen der beiden UND-Schaltungseinheiten zu ersten Eingang liegt, während der Kollektor-Emitter- einem gemeinsamen Ausgangssignal überlagerbar ist. Kreis einen Kondensator enthält, der von einem Eine solche Anordnung erzeugt dann ein Signal, zweiten Eingang her unter Zwischenschaltung eines wenn die Vorgänge in einer nicht gewünschten hohen Widerstandes aufladbar und in Reihe mit der 15 Reihenfolge ablaufen, nicht aber, wenn die gePrimärwicklung eines Transformators geschaltet ist, wünschte Reihenfolge auftritt,
dessen Sekundärwicklung an die Ausgangsklemmen
angeschlossen ist. An diesen tritt ein Signal nur dann
auf, wenn an dem ersten Eingang eine Wechselspannung einer ersten Frequenz später angelegt wird 20
als eine — gegebenenfalls nur kurzzeitig auftretende
— Wechselspannung einer zweiten Frequenz an dem
zweiten Eingang. Die bekannte Schaltungsanordnung
kann überall angewandt werden, wo zwei räumlich
hintereinander angeordnete Frequenzgeneratoren 25
durch einen bewegten Körper in ihrem Betrieb vorübergehend unterbrochen werden. Für gewisse Anwendungen, insbesondere bei Gleisanlagen, besteht
jedoch Bedarf an einem Signalgenerator mit gerichteter Informationsweitergabe, wobei also ein Signal 30
nur bei Ablauf der betreffenden Folge in einer bestimmten Reihenfolge auftritt, nicht aber bei Ablauf
in einer anderen Reihenfolge.

Hierzu ist bei einem Signalgenerator der eingangs

erwähnten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß 35 der Anordnung nach F i g. 9.

zwei UND-Schaltungseinheiten in Reihe geschaltet Die in F i g. 1 dargestellte UND-Schaltungseinheit

umfaßt im wesentlichen einen Eingang E₁ zur Einspeisung einer Wechselspannung der Frequenz f_v einen Eingängig zur Einspeisung einer Wechseleiner zweiten Frequenz beaufschlagt ist, welch letztere 40 Spannung der Frequenz Z₂ sowie einen Transistor T, auch dem ersten Eingang der zweiten UND-Schal- dessen Basis-Emitter-Kreis an dem Eingang^ und tungseinheit zuführbar ist, während deren zweiter " _ . __ .

Eingang mit dem Ausgang der ersten UND-Schaltungseinheit verbunden ist.

Ein erfindungsgemäßer Signalgenerator erzeugt 45 aufladbar ist. Der Kondensator C ist dabei in Reihe mithin stets beim Auftreten zweier zeitlich in be- geschaltet mit der Primärwicklung eines Transformastimmter Reihenfolge verschobener Eingangssignale tors Q, dessen Sekundärwicklung an einen Ausgang S ein Ausgangssignal. Dieses tritt also insbesondere
dann auf, wenn die Einspeisung einer Wechselspannung der zweiten Frequenz nach dem Anlegen der so UND-Schaltungseinheit mit CE bezeichnet, wie in Wechselspannung der ersten Frequenz aufhört und F i g. 2 schematisiert mit den Eingängen E₁ und E₂ wieder beginnt, nachdem die Wechselspannung der und dem Ausgang S dargestellt,
ersten Frequenz bereits wieder eingespeist wird. In F i g. 3 ist der zeitliche Spannungsverlauf ge-

Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung besteht zeigt, wenn die Spannung der Frequenz Z₂ zur Zeit Z₁ in der Steuerung von Bahnschranken. Hierzu ist es 55 nach der Unterbrechung der Wechselspannung mit üblich, an den Gleisen hintereinander zwei Frequenz- der Frequenz Z₁ zur Zeit t₀ aufhört und dann zur generatoren anzuordnen, die mit unterschiedlichen Zeitig wieder einsetzt, nachdem die Wechselspan-Frequenzen arbeiten. Die erzeugten Wechselfelder nung der Frequenz Z₁ zur Zeit U wieder aufgetreten werden beispielsweise mittels Spulen ausgekoppelt, war. Man sieht, daß sich dann der Kondensator C wobei ein vorbeibewegter Körper, beispielsweise ein 60 auflädt, und zwar von der Zeit t₀ an, bei welcher der vorbeirollendes Rad, die Aussendung des Wechsel- Transistor T durch Unterbrechung der Einspeisung feldes unterbricht. Die Unterbrechung und Wieder- von J₁ gesperrt worden war. Die Aufladung dauert aufnahme der Wechselfelderzeugung erfolgt an den bis zur Zeit t_v von der an der Kondensator C nicht beiden Generatoren mit einer zeitlichen Verschiebung mehr gespeist wird, weil die Wechselspannung der der obengenannten Art. Die Steuerung soll nun nur 65 Frequenz Z₂ unterbrochen ist. Der Kondensator C

F i g. 3 und 4 schematische Ablaufdiagramme,

F i g. 5 die Prinzipanordnung von UND-Schaltungseinheiten in einem Signalgenerator gemäß der Erfindung,

F i g. 6 ein Blockschaltbild der Anordnung nach Fig. 5,

Fig. 7 und 8 schematische Ablaufdiagramme der erfindungsgemäßen Anordnung,

F i g. 9 eine abgewandelte Ausführungsform einer Anordnung gemäß der Erfindung und Fig. 10 und 11 schematische Ablaufdiagramme

sind und daß die erste an ihrem ersten Eingang mit einer Wechselspannung einer ersten Frequenz sowie an ihrem zweiten Eingang mit einer Wechselspannung

dessen Kollektor-Emitter-Kreis an einem Kondensator C liegt, der über einen hohen Widerstand R und einen Gleichrichter!) von dem EingangE_s her

angeschlossen ist.
In der nachfolgenden Beschreibung ist eine solche

ansprechen, wenn die Bewegung eine bestimmte Richtung hat und die Signale in entsprechender Reihenfolge zeitlich verschoben sind. Die Bahnbleibt nun bis zur Zeit t₂ aufgeladen, nämlich bis zur Entsperrung des Transistors T durch das Wiederauftreten der Wechselspannung mit der Frequenz f_v

Dann entlädt sich der Kondensator C über die Primärwicklung des Transformators Q; er bleibt entladen, selbst wenn die Spannung der Frequenz Z₂ zur Zeit t₃ mit der EntSperrung des Transistors T wieder auftritt. Bei der Entladung des Kondensators C entsteht am Ausgang S zur Zeit t₂ ein Signal, wie in F i g. 3 ersichtlich.

Kommt es nun, wie in F i g. 4 dargestellt, zu einem umgekehrten Vorgang, d. h., daß die Einspeisung mit der Frequenz Z₁ zur Zeit t₁ unterbrochen wird und zur Zeit t₃ wieder auftritt, nachdem die Spannung der Frequenz Z₂ zur Zeiti₀ unterbrochen und zur Zeit t₂ wieder angelegt wurde, dann kann sich der Kondensator C nur nach dem Zeitpunkt t₂ aufladen, der die Wiederaufnahme der Einspeisung der Frequenz f₂ bestimmt, und zwar bis zum Zeitpunkt^, bei dem der Transistor T durch die Spannung der Frequenz Z₁ entsperrt wird. Der Kondensator C entlädt sich also nach dem Zeitpunkt t₃ über die Primärwicklung des Transformators Q und erzeugt das Signal S.

In jedem Falle erzeugt die UND-Schaltungseinheit CE somit ein Signal am Ausgang S, unabhängig von der Aufeinanderfolge der Unterbrechungen der Wechselspannungen mit den Frequenzen Z₁ und f₂. Bei der oben angeführten Anwendung würde also die Bahnschranke eingesteuert, und zwar unabhängig von der Fahrtrichtung des Zuges auf dem Gleis.

Um eine gerichtete, im Anwendungsbeispiel fahrtrichtungsabhängige Signalabgabe zu erzielen, ist erfindungsgemäß ein Signalgenerator nach F i g. 5 und 6 vorgesehen. Dieser besteht aus zwei hintereinandergeschalteten UND-Schaltungseinheiten CE, CE'. Die Eingänge E₁ und E₂ der ersten UND-Schaltungseinheit CE werden mit Spannungen der Frequenzen Z₁, j₂ gespeist, während den Eingängen E₁' und E₂ der zweiten UND-Schaltungseinheit CE' eine Spannung der Frequenz Z₂ und die Ausgangsspannung der ersten UND-Schaltungseinheit CE zugeführt wird. Der Kondensator C der zweiten UND-Schaltungseinheit CE' wird dabei vom Ausgang 5 der ersten UND-Schaltungseinheit CE unter Zwischenschaltung eines hohen Widerstandes R' über einen Gleichrichter D' aufgeladen, während der Transistor T" durch die Spannung der Frequenz Z₁ vom Eingang E₁ her gesteuert wird.

Das Diagramm F i g. 7 zeigt den Spannungsverlauf, wenn die Spannung der Frequenz /₂ zur Zeit t_t unterbrochen wird, nachdem die Spannung der Frequenz J₁ zur Zeit t₀ unterbrochen wurde und dann nach dem Wiederauftreten der Spannung mit der Frequenz J₁ zur Zeit t₂ ihrerseits zur Zeit t₃ wieder auftritt.

Die Vorgänge am Kondensator C und am Ausgang S sind zunächst dieselben wie in Fig. 3. Zum Zeitpunkt t₂ ist jedoch der Transitor T' durch die von dem Eingang 2J₁' herkommende Frequenz gesperrt. Das Signal 5 lädt daher den Kondensator C" über den Widerstand R' auf. Wenn es aufhört, bleibt die Ladung bis zum Zeitpunkt i_s bestehen, zu dem die Entsperrung des Transistors T erfolgt. Infolgedessen kann sich der Kondensator C" über die Primärwicklung des Transformators Q' entladen, wodurch am Ausgang S' ein Signal erzeugt wird, wie in F i g. 7 unten dargestellt.

Das Diagramm in F i g. 8 zeigt den Spannungsverlauf, wenn umgekehrt das Signal/, zur ZeUi₁ verschwindet und dann zur Zeit t₃ wieder auftritt, nachdem das Signal f₂ zur Zeit t₀ verschwunden und zur Zeit t₂ wieder aufgetreten ist. Der Ablauf der Vorgänge am Kondensator C und am Ausgang 5 geht in derselben Reihenfolge vor sich wie in F i g. 4. Jedoch kann hier das Signali kein Aufladen des Kondensators C" bewirken, da es zu einem Zeitpunkt t₃ erzeugt wird, zu dem der Transistor T durch das Signal/₂ entsperrt ist. Daher entsteht kein Signal S' am Ausgang der Zelle CE'. Der Signalgenerator nach der Erfindung ermöglicht mit anderen Worten gerichtete Weitergabe einer aufgenommenen Information. Er erzeugt ein Signal nur dann, wenn die Spannungen der Frequenzen Z₁ und Z₂ unterbrochen werden und dann in einer bestimmten Reihenfolge wieder auftreten. Dies kann man als gerichtete Informationsweitergabe bezeichnen.

F i g. 9 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung mit umgekehrt gerichteter Informationsweitergabe. Insbesondere bei Berührungskontakten od. dgl. von Schienenwegen besteht der Bedarf nach einer derartigen Anordnung, deren Signal beim Ablauf der Vorgänge in einer bestimmten Reihenfolge unterbrochen wird, nicht aber, wenn die Vorgänge in einer anderen Reihenfolge ablaufen.
Der in F i g. 9 dargestellte Signalgenerator umfaßt die Anordnung nach F i g. 6, und zwar mit den Eingängen E₁, E₂, E₁, E₂, und den Ausgängen 5 und 5" für die UND-Schaltungseinheiten CE und CE'. Dem Eingang E₂ der ersten UND-Schaltungseinheit CE ist eine Kippstufe B vorgeschaltet, welche vom Eingang E her mit einem Signal der Frequenz Z₂ beaufschlagt wird. Die Kippstufe B wird also durch dieses Signal angesteuert und durch ein Signal am Ausgangs S' wieder zurückgestellt.

Ferner setzt sich das Ausgangssignal SS der in F i g. 9 dargestellten Anordnung zusammen aus der Überlagerung der einzelnen einerseits von der Kippstufe B, andererseits von der im Kondensator C der ersten UND-Schaltungseinheit CE gespeicherten Ladung und schließlich von der im Kondensator C₁ der zweiten UND-Schaltungseinheit gespeicherten Ladung herrührenden Signale. Es ist zu bemerken, daß in der Zeichnung nur die Kondensatoren C, C der beiden UND-Schaltungseinheiten CE, CE' gezeigt sind, daß letztere aber denselben Aufbau haben wie oben beschrieben und in den vorangehenden Figuren dargestellt.

Die extrem einfache Anordnung nach F i g. 9 arbeitet wie aus den Diagrammen Fig. 10 und 11 ersichtlich. In Fig. 10 wird die Spannung der Frequenz Z₂ zur Zeit t_x unterbrochen. Sie erscheint dann wieder "zur Zeit t₃, nachdem die Spannung der Frequenz Z₁ zur Zeit t₀ unterbrochen worden und zur Zeit t₂ wieder aufgetreten ist. Zunächst ist also die Kippstufe B durch Unterbrechung ihrer Einspeisung vom Eingang E her ausgeschaltet. Erst zum Zeitpunkt ί₃ wird die Kippstufe B wieder zurückgestellt, wenn die Spannung der Frequenz Z₂ und das Signal S' gleichzeitig vorhanden sind. Der Verlauf der Einspeisung Z₂' in die UND-Schaltungseinheit CE zwi-

sehen der" Kippstufe B und dem Eingang E₂ ist in F i g. 10 dargestellt. Die Einspeisung Z₂' wird zur Zeit t_x unterbrochen und zur Zeit i₃ durch Rückstellung der Kippstufe B wieder aufgenommen. Der Kondensator C verhält sich also wie in F i g. 7 dargestellt; hier muß jedoch die Entladungszeit zwischen den Zeitpunkten t₂ und i₄ größer sein als die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t₂ und t₃ der Spannungen mit den Frequenzen Z₁ bzw. Z₂. Das Signal 5,

das Signal C" und das Signal S' haben den in F i g. 10 dargestellten Verlauf. Die Entladung des Kondensators C beginnt zur Zeit t₃, so daß das Signal S' erzeugt und die Kippstufe B wieder zurückgestellt wird. Man erhält also auf einfache Weise das Ausgangssignal SS aus der Überlagerung der Signale B, C und C. Dieses Signal SS wird niemals gelöscht. Es wird also keine Information weitergegeben, wenn die Vorgänge in der Reihenfolge f_v f₂ ablaufen.

Fig. 11 zeigt im Gegensatz dazu, daß das Signal SS im umgekehrten Fall gelöscht wird, d. h. wenn die Spannung der Frequenz^ zur ZeitJ₁ verschwindet und zur Zeit t_s wieder auftritt, nachdem die Frequenz^ zur Zeiti₀ unterbrochen wurde und zur Zeit t₂ wieder aufgetreten ist. In diesem Fall hat nämlich das an dem Ausgang der zweiten UND-Schaltungseinheit CE' entnommene, mit dem in F i g. 8 dargestellten identische Signal S' stets den Betrag Null. Infolgedessen wird die Kippstufe B, welche zur Zeit t₀ durch Unterbrechung des Signals f₂ immer ausgeschaltet wird, während der gesamten Dauer des Vorgangs nicht mehr zurückgestellt. Die Spannung der Frequenz f₂ hat denselben Verlauf wie diejenige an der Kippstufe B und tritt also nicht wieder auf. Deshalb kann am Kondensator C kein Signal abgenommen werden, und das Signal SS, welches die Summe der Signale B, C und C ist, hat den gleichen Verlauf: es wird zur Zeit t₀ gelöscht. Die in F i g. 9 dargestellte Anordnung erzeugt mithin zur Zeit t₀ ein Signal, wenn die Vorgänge in einer nicht gewünschten Reihenfolge ablaufen, nicht aber, wenn die gewünschte Reihenfolge auftritt. Dies kann man als entgegengesetzt gerichtete Informationsweitergabe bezeichnen.

Selbstverständlich ist es ferner möglich, zwei Schaltungsanordnungen jeweils entgegengesetzt gerichteter Informationsweitergabe in einem Signalgenerator zusammenzufassen.. Die Auslösespannungen bzw. Informationen können dabei von verschiedenen Orten bzw. Örtlichen Bereichen her kommen, z. B. wenn man eine Bahnschranke derart steuert, daß die Sperrung (Zugankündigung) durch die eine Schaltungsanordnung geschieht, während die Freigabe von der zweiten Schaltungsanordnung bewirkt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Signalgenerator, insbesondere zur Bahnschranken-Steuerung, unter Verwendung von UND-Schaltungseinheiten mit je zwei Eingängen und einem Ausgang, an dem ein Signal nur auftritt, wenn die beiden Eingänge in zeitlicher Aufeinanderfolge mit einer Wechselspannung unterschiedlicher Frequenz gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei UND-Schaltungseinheiten (CE, CE') in Reihe geschaltet sind und daß die erste (CJS) an ihrem ersten Eingang (E₁) mit einer Wechselspannung einer ersten Frequenz (Z₁) sowie an ihrem zweiten Eingang (JE₂) mit einer Wechselspannung einer zweiten Frequenz (Z₂) beaufschlagt ist, welch letztere auch dem ersten Eingang (E₁') der zweiten UND-Schaltungseinheit (CjE') zuführbar ist, während deren zweiter Eingang (E₂) mit dem Ausgang (S) der ersten UND-Schaltungseinheit (CE) verbunden ist.

2. Signalgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Eingang (E₂) der ersten UND-Schaltungseinheit (CE) eine Kippstufe (B) vorgeschaltet ist, die durch das Ausgangssignal (S') der zweiten UND-Schaltungseinheit (CE') zurückstellbar ist und deren Signal den Ausgängen (S, S') der beiden UND-Schaltungseinheiten (CE, CE') zu einem gemeinsamen Ausgangssignal (SS) überlagerbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen