DE1293836B

DE1293836B - Magnetischer Analog-Digital-Umsetzer mit einer Vergleichsanordnung

Info

Publication number: DE1293836B
Application number: DER31996A
Authority: DE
Inventors: Wald Sindey
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1961-02-21
Filing date: 1962-01-30
Publication date: 1969-04-30
Also published as: NL275007A; US3079598A; SE321702B; GB973006A

Description

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Die Erfindung betrifft einen Analog-Digital- Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung beträgt

Umsetzer mit einer Vergleichsanordnung zum auto- die Windungszahl einer Hilfswicklung in der Folge matischen Ausgleich eines fortschreitend verschie- die Hälfte der Windungszahl der vorhergehenden denen, digital aus gewichteten Werten zusammensetz- Hilfswicklung, und die bistabilen Kreise, die den baren Vergleichssignals auf den Wert des analogen 5 Hilfswicklungen folgemäßig Magnetiserungsströme Eingangssignals, mit einem eine rechteckförmige zuführen, sind so bemessen, daß sie an alle Hilfs-Magnetisierungskennlinie aufweisenden Magnetkern, wicklungen Ströme gleicher Amplitude liefern, so der eine Analogwirkung trägt, der ein analoges daß die Hilfswicklungen sukzessive entsprechend Eingangssignal zuführbar ist und die im Kern einen kleinere magnetische Kraftflüsse im Kern erzeugen, dem analogen Eingangssignal entsprechenden magne- io Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist tischen Kraftfluß erzeugt, ferner mit einer Kompen- dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageschaltung sationseinrichtung zum aufeinanderfolgenden Erzeu- eine Abfragewicklung auf dem Kern und einen Angen magnetischer Kraftflüsse verschiedener Stärke in schluß an den Taktgeber zur Versorgung der Abeiner Richtung, die der Richtung des durch das fragewicklung mit einem Abfragestrom nach der analoge Eingangssignal erzeugten Kraftflusses ent- 15 Einschaltung eines Magnetisierungsstromes in den gegengesetzt ist, und mit einer Abfrageschaltung, die Hilfswicklungen aufweist, wodurch der Abfragestrom für jeden von der Kompensationseinrichtung erzeug- die Magnetisierung in dem Kern bei bestimmten ten Kraftfluß ein der Magnetisierungsrichtung des Größenverhältnissen der durch die Hilfswicklungen Magnetkernes entsprechendes Signal erzeugt. und durch die Analogwicklung erzeugten magneti-

Bei einem bekannten Analog-Digital-Umsetzer der 20 sehen Kraftflüsse zwischen zwei Sättigungszuständen obengenannten Art besteht die Kompensationsein- des Kernes umschalten kann, und eine aus einer richtung, die die magnetischen Kraftflüsse verschie- Geberwicklung, einem Geberkreis und einer Verdener Stärke liefert, aus einer einzigen Wicklung aus zögerungsschaltung bestehenden Anordnung zur dem Kern, welcher durch einen Zähler ein Bezugs- Wahrnehmung einer Flußänderung von einem Sättistrom zuführbar ist, der beispielsweise in 128 digita- 25 gungszustand zum anderen enthält, die eine Ziffer len Stromschritten veränderbar ist. des Ausgangssignals liefert und bei Überkompen-

In der Praxis ist es jedoch relativ schwierig, einen sation den Strom der zuletzt erregten Hilfswicklung in genau definierten digitalen Schritten veränderlichen abschaltet. Weiterhin kann eine Anordnung zur Strom reproduzierbar zu erzeugen. Rückstellung aller bistabiler Kreise nach einem voll-

Es ist ferner ein Analog-Digital-Umsetzer bekannt, 30 ständigen Arbeitszyklus vorgesehen sein, der einen eine rechteckförmige Magnetisierungskenn- Im Betrieb erzeugt also das die Analogwicklung

linie aufweisenden Magnetkern enthält, der eine durchfließende analoge Eingangssignal im Kern einen Analogwicklung, eine Ausgangswicklung und eine analogen magnetischen Kraftfluß bestimmter Rich-Folge von Hilfswicklungen entsprechend einer stellen- tung. Den Hilfsmagnetisierungswicklungen, die den mäßigen Folge von im Ausgangssignal wiederzuge- 35 einzelnen Stellen des Digitalsignals entsprechen, werbenden Ziffern enthält. Das der Analogwicklung zu- den der Reihe nach Magnetiserungsströme derart geführte Analogsignal steuert den Magnetkern in der zugeführt, daß im Kern magnetische Kraftflüsse der einen Richtung weit in die Sättigung aus, und den dem analogen Kraftfluß entgegengesetzten Richtung Hilfswicklungen werden über Multivibratorschaltun- und abgestufter Größe erzeugt werden. In welcher gen solche Ströme zugeführt, bis das Feld des 40 Richtung der Kern bei Einwirkung des durch die Analogsignals überkompensiert und der Magnetkern erste Hilfswicklung erzeugten Kraftflusses gesättigt in seine andere Sättigungsrichtung umgesteuert wird. ist, hängt vom Verhältnis der durch das Analogsignal Das den Kern in die andere Sättigungsrichtung um- erzeugten magnetischen Feldstärke zu der durch die steuernde Signal ist dabei jedoch unter Umständen angeschaltete Hilfswicklung erzeugten magnetischen relativ klein, so daß sich dann kein scharfer, zeitlich 45 Feldstärke ab. Die Richtung der resultierenden bestimmter Ausgangsimpuls ergibt. Magnetisierung des Kernes kann durch einen Ab-

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- frageimpuls ermittelt werden, der im Kern einen gründe, die Nachteile der bekannten Analog-Digital- magnetischen Fluß derselben Richtung wie das Umsetzer zu vermeiden. Analogsignal erzeugt. Ein mit dem Kern gekoppelter

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei 50 Geberkreis stellt fest, ob der Abfrageimpuls eine einem Analog-Digital-Umsetzer der eingangs an- Änderung der Magnetisierungsrichtung bewirkt hat, gegebenen Art dadurch gelöst, daß die Kompen- und liefert die erste Ziffer des digitalen Ausgangssationseinrichtung in bekannter Weise eine Folge von signals bzw. bei Überkompensation ein Abschalten Hilfswicklungen auf dem Magnetkern entsprechend des Magnetisierungsstromes. Anschließend wird die einer stellenmäßigen Folge von im Ausgangssignal 55 zweite Hilfswicklung erregt, und der nächste Abfragewiederzugebenden Ziffern und eine Taktgeber- impuls bewirkt die Erzeugung der zweiten Ziffer bzw. schaltung, die in Verbindung mit bistabilen Kreisen bei Überkompensation die Abschaltung des zweiten nacheinander an die verschiedenen Hilfswicklungen Hilfswicklungsstromes. Diese Vorgänge werden wie-Ströme liefert, enthält und daß das von der Abfrage- derholt, bis alle Ziffern des Digitalwertes bestimmt schaltung erzeugte Signal, das jeweils einer Stelle des 60 sind, anschließend wird die Schaltungsanordnung zu erzeugenden Digitalwertes entspricht, einer Rück- wieder zurückgestellt und ist für die Umsetzung des stellschaltung zugeführt ist, die bei Überkompensation nächsten Analogwertes in einen Digitalwert bereit, des durch das analoge Eingangssignal erzeugten Analog-Digital-Umsetzer gemäß der Erfindung

Kraftflusses den Strom der zuletzt erregten Hilfs- sind einfach, kompakt, stabil und zuverlässig. Sie Wicklung wieder abschaltet, wenn die Taktgeber- 65 lassen sich ohne besondere Schwierigkeiten miniaturischaltung die der höchsten Stelle entsprechende sieren, so daß sie z. B. in Raumfahrzeugen eingesetzt Hilfswicklung zuerst und die der niedrigsten Stelle werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, entsprechende Hilfswicklung zuletzt erregt. daß die Arbeitsweise des Umsetzers nicht wesentlich

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von den Kerneigenschaften beeinflußt wird. Die Ab- Die Flip-Flops sind jeweils mit Einstell- und Rückfrage des Kernes erfolgt nämlich durch einen Impuls, stelleingangsklemmen S bzw. R versehen. Die als der den Kern in der entsprechenden Richtung voll- Stromschalter dienenden Flip-Flops FF 8 bis FFl ständig sättigt, unabhängig davon, wie die Fluß- können beliebige bekannte Schaltungsanordnungen Verhältnisse vorher waren. Die Arbeitsweise des 5 sein, ein Beispiel ist in F i g. 4 dargestellt.
Umsetzers wird daher durch eine Alterung des Kernes Den Einstelleingängen 5 der Flip-Flops werden und Temperaturschwankungen nicht wesentlich be- von einer Taktgeberschaltung 22 der Reihe nach einträchtigt. Impulse über Leitungen 24, 25, 26 bzw. 27 zu-

Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausfüh- geführt. Die Taktgeberschaltung 22 liefert außerdem

rungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung io über zugeordnete Und-Stufen 28 und Oder-Stufen 29

näher erläutert werden, es zeigt Impulse an die Rückstelleingänge R der einzelnen

F i g. 1 ein Schaltbild eines Analog-Digital-Um- Flip-Flops,

setzers gemäß der Erfindung, Eine auf dem Kern 10 angeordnete Geberwicklung

F i g. 2 ein Impulsdiagramm zur Arbeitsweise des 30 ist mit einem Geberkreis 32 verbunden, dessen

in F i g. 1 dargestellten Umsetzers, 15 Ausgang mit einer Binärsignal-Serienausgangsklemme

F i g. 3 eine graphische Darstellung der magneti- 34 und über eine Verzögerungsschaltung 36 und eine

sehen Kraftflüsse von fünfzehn verschiedenen Leitung 37 mit sämtlichen Und-Stufen 28 verbunden

Analogsignalen und Hilfsmagnetisierungen, die zu ist. Der Geberkreis 32 kann in bekannter Weise aus-

vier verschiedenen Zeitpunkten während des Funk- gebildet sein, ein Beispiel ist in F i g. 5 dargestellt,

tionsablaufes in der in F i g. 1 dargestellten Schal- 20 De Taktgeberschaltung 22 weist einen Zyklus-Rück-

tungsanordnung auftreten, Stellausgang auf, der über eine Leitung 39 an alle

F i g. 4 ein Schaltbild eines Flip-Flops und Strom- Oder-Stufen 29 angeschlossen ist. Die Taktgeberschalters für die in F i g. 1 dargestellte Schaltungs- schaltung 22 ist außerdem mit einem Abfrageausanordnung und gang versehen, der über eine Leitung 41 mit einer

F i g. 5 ein Schaltbild eines Geberkreises für die in 35 Abfragewicklung 42 verbunden ist.

Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung. Der in Fig. 1 dargestellte Umsetzer ist auch ohne

Der in F i g. 1 dargestellte Analog-Digital-Umsetzer die Abfragewicklung funktionsfähig, es ist jedoch gemäß der Erfindung liefert für ein analoges Ein- vorzuziehen, den Remanenzzustand des Kernes mitgangssignal ein vierstelliges binäres Digitalsignal. tels eines Abfrageimpulses festzustellen, da dann Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese 30 unter allen Umständen ein starkes digitales Ausgangsspezielle Stellenzahl beschränkt. Der Umsetzer ent- signal gewährleistet ist.

hält einen einzigen Magnetkern 10 aus einem Werk- Zur Erläuterung der Arbeitsweise des in F i g. 1 stoff mit einer annähernd rechteckigen Hysteresis- dargestellten Analog-Digital-Umsetzers soll anschleife. Das umzuwandelnde Analogsignal wird über genommen werden, daß das analoge Eingangssignal eine Eingangsklemme 12 einer auf den Kern 10 ge- 35 an der Klemme 12 zuerst zehn Einheiten entspricht wickelten Analogwicklung 14 zugeführt. Die Rieh- und anschließend den Wert von zwei Einheiten antung der Magnetisierung, die das die Wicklung 14 nimmt. Das analoge Eingangssignal wird in F i g. 2 durchfließende Analogsignal erzeugt, soll willkürlich durch die Kurve α dargestellt. Wenn die Möglichkeit durch den Pfeil 15 festgelegt werden. besteht, daß sich das analoge Eingangssignal während

Der Kern trägt außerdem vier Magnetisierungs- 4° eines Arbeitszyklus des Umsetzers beträchtlich ändert,

oder Hilfswicklungen WS, W4, W 2 und Wl, diese sollte die Anordnung so getroffen werden, daß das

Bezeichnungen sind so gewählt, daß sie die Zuord- analoge Eingangssignal absatzweise abgenommen und

nungen der Wicklungen zu den vier Stellen des während eines Arbeitszyklus des Umsetzers auf

binären Ausgangssignals erkennen lassen. Die Hilfs- einem konstanten Wert gehalten wird. Es soll an-

wicklungen erzeugen magnetische Kraftflüsse in einer 45 genommen werden, daß das analoge Eingangssignal

dem durch das Analogsignal erzeugten Kraftfluß den Kern in der Richtung positiver Sättigung magne-

entgegengesetzten Richtung. Die erste Hilfswick- tisiert.

lung W 8 liefert einen magnetischen Kraftfluß von Die Taktgeberschaltung 22 liefert Taktgeberimpulse acht Einheiten, die Hilfswicklung W 4 einen von vier der Reihe nach an die Einstelleingänge 5 der Flip-Einheiten, die Hilfswicklung W 2 einen von zwei Ein- 50 Flops FF 8 bis FFl, der Verlauf der aufeinanderheiten und die Hilfswicklung W1 einen von einer folgenden Signale ist in Fig. 2 durch die Kurven b, Einheit. c, d und e dargestellt. Die Taktgeberimpulse schalten

Die abgestuften magnetischen Kraftflüsse werden die Flip-Flops in den gesetzten Zustand, in dem sie im Kern vorzugsweise, wie in der Zeichnung dar- Magnetisierungsströme an die zugehörigen Hilfsgestellt, durch Hilfswicklungen mit entsprechend 55 wicklungen liefern. Zur Zeit t_t in F i g. 2 liefert das abgestuften Windungszahlen (die sich bei der dar- durch den Taktgeberimpuls T 8 gesetzte Flip-Flop FF 8 gestellten binären Anordnung jeweils um den Fak- einen Magnetisierungsstrom an die Hilfswicklung W 8. tor 2 unterscheiden), die alle von Strömen gleicher Die Hilfswicklung W 8 erzeugt im Kern einen magne-Amplitude durchflossen werden, erzeugt. Dasselbe tischen Kraftfluß von acht Einheiten in Gegenuhr-Ergebnis kann selbstverständlich auch mit Hilfs- 60 zeigerrichtung, der den Kern in negativer Richtung wicklungen gleicher Windungszahl und Strömen ent- zu sättigen strebt. Hieraus resultiert im Kern eine sprechend abgestufter Amplitude erreicht werden. positive Magnetisierung von zwei Einheiten. Dieser

Mit den Hilfswicklungen W8, WA, W2, Wl sind Zustand ist in Fig. 3 durch den der Hilfsmagnetisie-

über Leitungen 16,17,18 bzw. 19 die Ausgänge von rung entsprechenden Pfeil 45 und den der durch das

Flip-Flops und Stromschaltern FF 8, FF 4, FF 2 bzw. 65 Analogsignal bewirkten Magnetisierung entsprechen-

FFl verbunden. Weitere Ausgänge 20 der Flip-Flops den Pfeil 46 dargestellt. Die resultierende Magneti-

sind an entsprechende Ausgangsklemmen 2³, T?, 2¹ sierung ist von dem durch die Hysteresiskurve 47

bzw. 2° für das binäre Ausgangssignal angeschlossen. gegebenen Ruhewert nach rechts gerichtet, und der

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Kern befindet sich im Zustand positiver Sättigung. signal magnetisiert dann den Kern wieder in die Der Geberkreis spricht aus noch 2x1 erläuternden positive Sättigung um.

Gründen nicht auf Ausgangssignale an, die unter Der Taktgeberimpuls Γ 2 setzt das Flip-Flop FF 2

Umständen durch das analoge Eingangssignal erzeugt das dann der Hilfswicklung Wl einen Magnetisiewerden. 5 rungsstrom zuführt, der im Kern 10 einen magneti-

Der Taktgeberkreis 22 liefert dann an die Abfrage- sehen Kraftfluß von zwei Einheiten erzeugt. Dei wicklung 42 einen Abfrageimpuls entsprechend der durch die Hilfswicklungen zum Zeitpunkt t_s im Kern Kurve/ in Fig. 2. Die Richtung der durch den erzeugte gesamte magnetische Kraftfluß beträgt dahei Abfragestrom I_T erzeugten Magnetisierung ist in 8+2 = 10 Einheiten. Der durch das Analogsignal F i g. 3 durch den Pfeil 49 dargestellt, diese Richtung 10 erzeugte magnetische Kraftfluß 50 wird durch der stimmt mit der Richtung der vom Analogsignal ver- von den Hilfswicklungen erzeugten Kraftfluß genau ursachten Magnetisierung 46 überein. Der Abfrage- kompensiert, so daß der Kern 10 beim Auftreten des strom treibt also den Kern in positiver Richtung Abfragestromes I₁. im Zeitpunkt t₅ nur noch weiter in weiter in die Sättigung. Im Kern tritt dabei keine Richtung positiver Sättigung magnetisiert wird. In nennenswerte Flußänderung auf, und in der Geber- 15 der Geberwicklung wird dabei kein Ausgangsimpuls wicklung 30 wird praktisch kein Signal induziert, das nennenswerter Amplitude induziert, und das Fehlen zum Geberkreis 32 gelangen kann. Das von der eines Ausgangsimpulses an der Digitalausgangs-Geberwicklung 30 erzeugte Ausgangssignal ist in klemme 34 des Geberkreises 32 zeigt an, daß die Fig. 2 durch die Kurve g dargestellt, die beginnend dritte Binärziffer eine I ist.

zum Zeitpunkt Z₁ nur einen Impuls kleiner Amplitude 20 Der von der Taktgeberschaltung 22 erzeugte Taktaufweist, der vernachlässigt werden soll. Wenn ein geberimpuls Tl setzt das Flip-Flop FFl, das nun der Abfrageimpuls an der Ausgangsklemme 34 der Geber- Hilfswicklung Wl einen Magnetisierungsstrom zuwicklung kein Ausgangssignal entstehen läßt, soll führt, der im Kern einen magnetischen Kraftfluß von dies nach wilkürlicher Festlegung bedeuten, daß die einer Einheit erzeugt. Die Hilfswicklungen erzeugen betreffende, also hier erste Ziffer des binären Aus- 25 nun insgesamt einen magnetischen Kraftfluß von gangssignal eine I ist. 8+2+1 = 11 Einheiten, der den durch das Analog-

Das Flip-Flop FF 8 Ziefert weiter Magnetisierungs- signal erzeugten Kraftfluß (Pfeil 52) dem Betrag nach strom an die Hilfswicklung WS. Der Taktgeber- übersteigt. Der resultierende magnetische Kraftfluß impuls TA setzt dann das Flip-Flop FF4, so daß in schaltet den Kern von der positiven Sättigung in die der Hilfswicklung W4 ein Magnetisierungsstrom zu 30 negative um. Der nächste Abfrageimpuls schaltet den fließen beginnt. Die Hilfswicklungen W S, W 4 erzeu- Kern dann wieder von der negativen Sättigung in die gen nun im Kern 10 zusammen einen magnetischen positive zurück. Dem Geberkreis 32 wird dabei Kraftfluß von zwölf Einheiten. Der durch die Hilfs- wieder ein verhältnismäßig großer Impuls zugeführt, wicklungen erzeugte magnetische Kraftfluß übersteigt so daß an der Digitalausgangsklemme 34 ein Impuls also den durch das Analogsignal erzeugten Kraftfluß 35 auftritt, der anzeigt, daß die letzte Ziffer eine 0 ist. von zehn Einheiten, welcher in F i g. 3 durch den Das digitale Ausgangssignal ist also binär IOIO Pfeil 48 dargestellt ist. Der durch die Hilfswicklungen oder dezimal 10.

erzeugte Kraftfluß schaltet daher den Kern von der Die Taktgeberschaltung 22 liefert anschließend positiven Sättigung in die negative Sättigung um. Das einen Zyklusrückstellimpuls, der zum Zeitpunkt t₉ dabei in der Geberwicklung induzierte und dem 40 beginnt, wie die Kurve m in F i g. 2 zeigt, und der Geberkreis 32 zugeführte Ausgangssignal hat jedoch über die Oder-Stufen 29 den Rückstelleingängen R definitionsgemäß nicht das richtige, z. B. ein positives aller Flip-Flops zugeführt wird. Hierdurch werden Vorzeichen, um im Geberkreis ein Ausgangssignal die Magnetisierungsströme von allen Hilfswicklungen entstehen zu lassen. Der nächste im Zeitpunkt t_z be- abgeschaltet, und der Umsetzer ist für die Verarbeiginnende Abfrageimpuls schaltet daher den Kern 10 45 tung des nächsten Analogwertes bereit,
über den Pegel 40 von der negativen Sättigung in die Der verbleibende Teil der Fig. 2 zeigt den Funkpositive um. Hierbei wird in der Geberwicklung ein tionsablauf bei der Umwandlung eines dem Wert 2 Ausgangsimpuls verhältnismäßig großer Amplitude entsprechenden Analogsignals in den zugeordneten und negativer Polarität induziert, der dem Geberkreis Digitalwert.

32 zugeführt wird. Der Geberkreis 32 liefert dann 50 Bei der vorangegangenen Beschreibung war einen Impuls an die digitale Ausgangsklemme 34, der erwähnt worden, daß die den einzelnen Ziffern des anzeigt, das die zweite Ziffer eine 0 ist. Das durch Digitalwertes entsprechenden Signale nacheinander die Kurve G der F i g. 2 dargestellte Ausgangssignal an einer einzigen Ausgangsklemme 34 auftreten. Es enthält also einen dem Abfrageimpuls (Kurve/) ent- stehen jedoch auch pegelartige binäre Ausgangssignale sprechenden Impuls. 55 gleichzeitig an Parallelausgangsklemmen 2³, 2², 2¹

Das Ausgangssignal des Geberkreises 32 wird und 2° zur Verfügung. Diese Ausgangssignale werden durch die Verzögerungsschaltung 36 verzögert und von den Flip-Flops FF 8 bis FFl geliefert und sind über die Leitung 37 als Rückstellsignal (Kurve h in durch die Kurven i, f, k bzw. I in F i g. 2 dargestellt. F i g. 2) allen Und-Stufen 28 zugeführt. F i g. 2 zeigt, Es ist ersichtlich, daß vom Zeitpunkt t_g ab alle vier

daß sich der im Zeitpunkt i₄ beginnende Rückstell- 60 dem Analogsignal entsprechenden Binärziffern gleichimpuls zeitlich mit einem Teil des Taktgeber- zeitig an den Parallelausgangsklemmen 2³ bis 2° zur impulses T 4 überdeckt. Die dem Flip-Flop FF 4 zu- Verfügung stehen.

geordnete Und-Stufe 28 wird daher aufgetastet und Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung, die für die

liefert über die nachgeschaltete Oder-Stufe29 ein in Fig. 1 in Blockform dargestellten Flip-FlopsFF8 Rückstellsignal an den Rückstelleingang R des Flip- 65 bis FFl verwendet werden kann. Diese an sich beFlops FF 4. Das Flip-Flop FF4 wird dadurch zu- kannte Schaltungsanordnung enthält zwei Transistoren rückgestellt und schaltet den Magnetisierungsstrom 60, 62, die zu einem Flip-Flop, d. h. einem bistabilen von der Hilfswicklung W 4 ab. Das analoge Eingangs- Multivibrator mit einer Einstelleingangsklemme S

und einer Rückstelleingangsklemme R zusammengeschaltet sind. Ein am Verbindungspunkt 63 vom Kollektor des Transistors 62 abgenommenes Ausgangssignal wird durch Verstärkertransistoren 64, 66 verstärkt und, gegebenenfalls über einen Strombegrenzungswiderstand, einer Ausgangsleitung 50 zugeführt, die zu der entsprechenden Hilfswicklung des Kernes führt. Das parallele Ausgangssignal kann je nach der gewünschten Polarität von den Schaltungspunkten 63 oder 61 abgenommen werden.

F i g. 5 zeigt eine Schaltungsanordnung, die als Geberkreis 32 in F i g. 1 verwendet werden kann. Sie enthält einen PNP-Transistor 68, der so an die Geberwicklung 30 des Kernes 10 angekoppelt ist, daß er nur dann anspricht, wenn sich der Sättigungszustand im Kern in einer bestimmten Richtung ändert, während eine Änderung in der entgegengesetzten Richtung ohne Einfluß bleibt. Die Polaritäten sind so gewählt, daß der Geberkreis nur dann ein Ausgangssignal liefert, wenn die Magnetisierungsänderung im ao Kern durch einen Abfrageimpuls verursacht worden ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Analog-Digital-Umsetzer mit einer Vergleichsanordnung zum automatischen Ausgleich eines fortschreitend verschiedenen, digital aus gewichteten Werten zusammensetzbaren Vergleichssignals auf den Wert des analogen Eingangs- signals, mit einem eine rechteckförmige Magnetisierungskennlinie aufweisenden Magnetkern, der eine Analogwirkung trägt, der ein analoges Eingangssignal zuführbar ist und die im Kern einen dem analogen Eingangssignal entsprechenden magnetischen Kraftfluß erzeugt, ferner mit einer Kompensationseinrichtung zum aufeinanderfolgenden Erzeugen magnetischer Kraftflüsse verschiedener Stärke in einer Richtung, die der Richtung des durch das analoge Eingangssignal erzeugten Kraftflusses entgegengesetzt ist, und mit einer Abfrageschaltung, die für jeden von der Kompensationseinrichtung erzeugten Kraftfluß ein der Magnetisierungsrichtung des Magnetkernes entsprechendes Signal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung in bekannter Weise eine Folge von Hilfswicklungen (Wl bis WS) auf dem Magnetkern (10) entsprechend einer stellenmäßigen Folge von im Ausgangssignal wiederzugebenden Ziffern und eine Taktgeberschaltung (22), die in Verbindung mit bistabilen Kreisen (FFl bis FF S) nacheinander an die verschiedenen Hilfswicklungen Ströme liefert, enthält und daß das von der Abfrageschaltung (30, 32, 42) erzeugte Signal, das jeweils einer Stelle des zu erzeugenden Digitalwertes entspricht, einer Rückstellschaltung (28, 36) zugeführt ist, die bei Überkompensation des durch das analoge Eingangssignal erzeugten Kraftflusses den Strom der zuletzt erregten Hilfswicklung wieder abschaltet, wenn die Taktgeberschaltung (22) die der höchsten Stelle entsprechende Hilfswicklung (W S) zuerst und die der niedrigsten Stelle entsprechende Hilfswicklung (Wl) zuletzt erregt.

2. Umsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl einer Hilfswicklung in der Folge die Hälfte der Windungszahl der vorhergehenden Hilfswicklung beträgt und daß die bistabilen Kreise (FF 8 bis FFl), die den Hilfswicklungen folgemäßig Magnetisierungsströme zuführen, so bemessen sind, daß sie an alle Hilfswicklungen Ströme gleicher Amplitude liefern, so daß die Hilfswicklungen sukzessive entsprechend kleinere magnetische Kraftflüsse im Kern erzeugen.

3. Umsetzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageschaltung eine Abfragewicklung (42) auf dem Kern und einen Anschluß an den Taktgeber (22) zur Versorgung der Abfragewicklung mit einem Abfragestrom nach der Einschaltung eines Magnetisierungsstromes in den Hilfswicklungen (W 8 bis Wl) aufweist, wodurch der Abfragestrom die Magnetisierung in dem Kern bei bestimmten Größenverhältnissen der durch die Hilfswicklungen und durch die Analogwicklung (14) erzeugten magnetischen Kraftflüsse zwischen zwei Sättigungszuständen des Kernes umschalten kann, und eine aus einer Geberwicklung (30), einem Geberkreis (32) und einer Verzögerungsschaltung (36) bestehenden Anordnung zur Wahrnehmung einer Flußänderung von einem Sättigungszustand zum anderen enthält, die eine Ziffer des Ausgangssignals liefert und bei Überkompensation den Strom der zuletzt erregten Hilfswicklung abschaltet.

4. Umsetzer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur Rückstellung aller bistabilen Kreise nach einem vollständigen Arbeitszyklus.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 909518/5Π