DE1299718B - Schaltungsanordnung zur Registrierung und Ermittlung der zeitlichen Verteilung von elektrischen Impulsen - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Registrierung und Ermittlung der zeitlichen Verteilung von elektrischen ImpulsenInfo
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- DE1299718B DE1299718B DEC39967A DEC0039967A DE1299718B DE 1299718 B DE1299718 B DE 1299718B DE C39967 A DEC39967 A DE C39967A DE C0039967 A DEC0039967 A DE C0039967A DE 1299718 B DE1299718 B DE 1299718B
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Registrierung und Ermittlung der zeitlichen Verteilung
von elektrischen Impulsen, die in schnell aufeinanderfolgenden Impulsgruppen enthalten sind. Im
besonderen bezieht sich die Erfindung auf eine An-Ordnung zur Registrierung, Analyse oder Auswahl
von elektrischen Impulsen, die in außerordentlich kleinen Zeitabschnitten, und zwar in der Größenordnung
von 10 Nanosekunden (abgekürzt: ns), auftreten.
Schaltungsanordnungen für das Zählen von Impulsen, die in Intervallen erscheinen, sind an sich
bekannt. Ein bekanntes Impulszählgerät für das Zählen von Kanalimpulsen besteht aus einer Anzahl von
Stufen, von denen jede einen Umlaufspeicher mit einer Verzögerungsleitung enthält, dessen Umlaufzeit
so bemessen ist, daß ein ihm in einer bestimmten Kanalperiode übermittelter Eingangsimpuls an dem
Eingang wieder erscheint, und zwar nach der Zirkulation zu einer Zeit, die mit der nächsten zum glei- ao
chen Kanal gehörenden Kanalperiode koinzidiert. Die zu zählenden Impulse werden an einem einzigen
Eingang empfangen. Der erste Impuls in einem bestimmten Kanal gelangt in den ersten Verzögerungsleitungsspeicher
und öffnet bei jedem Erscheinen an seinem Eingang den ersten von einer Kette von Torkreisen,
die einzeln den Zugang zu anderen Speichern freigeben. Der zweite Impuls im gleichen Kanal
gelangt über dieses geöffnete erste Tor an einen zweiten Speicher und außerdem an ein Löschtor in
dem Zirkulationsweg des ersten Speichers, so daß die Zirkulation des ersten Impulses in diesem letzten
Speicher gestoppt wird. Der im zweiten Speicher zirkulierende Impuls öffnet das zweite Tor in der Kette
bei jedem Erscheinen am Speichereingang. Der nächste Impuls im gleichen Kanal gelangt in den
ersten Speicher und wird ebenfalls nach dem ersten Tor übermittelt. Es zirkulieren nunmehr in den
ersten und zweiten Speichern Impulse in bezug auf den betreffenden Kanal. Der nächste Impuls des
gleichen Kanals gelangt über die ersten und zweiten Tore, die nunmehr durch die zirkulierenden Impulse
geöffnet sind, in den dritten Speicher. Dieser Impuls löscht die koinzidierten Impulse, die in den beiden
ersten Speichern zirkulieren, so daß daraufhin ein Impuls des betreffenden Kanals nur in dem dritten
Speicher zirkuliert. Auf diese Weise zeigen die Impulse, die in verschiedenen Speichern für einen bestimmten
Kanal zu irgendeiner Zeit zirkulieren, in binärer Verschlüsselung die Anzahl der in diesem
Kanal empfangenen Impulse an. Diese Information kann wieder herausgezogen und verwendet werden.
Es sind ferner Schaltungsanordnungen zur Erfassung und Auswertung von Zählimpulsen, insbesondere
zur Gebührenerfassung für selbsttätige Fern-Sprechanlagen, bekannt. Bei einer bekannten Schaltungsanordnung
zur Gebührenerfassung mit Hilfe elektronischer Schaltmittel ist in einem magnetischen
Speicher jeder Teilnehmerleitung ein bestimmter Teilspeicher zugeordnet, in dem die Zahl der dem
betreffenden Teilnehmer zukommenden Gebühreneinheiten in einem Binärkode aufgezeichnet ist. Als
Speicher ist hierbei die bekannte Magnettrommel vorgesehen, während jeder zu überwachenden Teilnehmerleitung
ein Ferritkern als Zwischenspeicher zugeordnet ist. Die Ferritkerne sämtlicher Teilnehmerleitungen
sind nach Art einer Matrix zusammengefaßt. Die auf den zu überwachenden Teilnehmerleitungen
einlaufenden Gebührenimpulse werden über eine besondere Markierschleife auf den zugeordneten Ferritkern gegeben und dort gespeichert.
Die Speicherelemente der Matrix werden durch eine Abtastanordnung in einer zeitlichen Folge
abgetastet, die kürzer als der Zeitabstand zweier aufeinanderfolgender Zählimpulse ist, wobei gleichzeitig
das Speicherelement zurückgestellt wird. Durch dieses Abtasten wird der in jedem Speicherelement
zwischengespeicherte Zählimpuls in Form der Teilnehmernummer zu einem selbsttätig ablesbaren Aufzeichnungsträger,
ζ. Β. einem Magnetband, übertragen, der zu gegebener Zeit ausgewertet werden
kann.
Nach einem älteren, nicht vorveröffentlichten Vorschlag für eine elektronische Zähleinrichtung wird
eine Parallelverarbeitung der zu zählenden Impulse nach dem Abtastprinzip vorgenommen. Diese Zähleinrichtung
enthält ein Laufzeitglied mit einer Mehrzahl von vorzugsweise elektrisch äquidistanten Anzapfungen
und einer gleichen Anzahl von UND-Schaltungen, deren einer Eingang jeweils mit einer
der Anzapfungen verbunden ist, während der zweite Eingang jeder UND-Schaltung an eine gemeinsame
steuerbare Impulsquelle angeschlossen ist und deren Ausgang ein Zähler nachgeschaltet ist. Als Impulsquelle
dient ein Taktgeber, dessen Taktimpulsdauer kleiner ist als der kürzeste zeitliche Impulsabstand,
so daß jeder Zähler während eines Abtastvorganges höchstens einen einzigen Zählimpuls erhält. Das
Laufzeitglied hat eine Länge, die mindestens dem zweifachen Wert des kürzesten zeitliehen Abstandes
der zu zählenden Impulse entspricht.
Die bereits bekannten Einrichtungen zur Erfassung von Impulsen gestatten im allgemeinen die Aufnahme
aufeinanderfolgender Impulse in Zeitabständen von 100 bis 150 ns. Eine derartige Zählgeschwindigkeit
ist aber für verschiedene Anwendungsfälle, beispielsweise für die Messung der Flugzeit
der Teilchen in einem Teilchenbeschleuniger, noch nicht ausreichend. Die Erfindung verfolgt das
Ziel, eine Schaltungsanordnung zur Registrierung und Ermittlung der zeitlichen Verteilung von Impulsen
derart auszubilden, daß Impulsgruppen mit Impulsabständen bis zu 10 ns mit großer Sicherheit
hinsichtlich der Trennschärfe der Registrierung der aufeinanderfolgenden Impulse erfaßt werden können.
Mit dieser Anordnung sollen insbesondere Informationen in Form von Impulsgruppen verarbeitet werden,
bei denen die Wiederholungsfrequenz der Impulsgruppen in der Größenordnung von 50 bis
150 Hz liegt.
Gemäß der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung dieser Art gekennzeichnet durch
eine Impulsformerstufe zur Umwandlung der Eingangsimpulse in Rechteckimpulse mit einer
zwischen i/2 und / liegenden Breite,
eine Zuteilungseinheit, die mit einem Eingang an den Ausgang der Impulsformerstufe und mit
zwei Ausgängen jeweils an eine Verzögerungsleitung angeschlossen ist,
Einrichtungen zum Auslesen und zur Registrierung der auf den Verzögerungsleitungen auftretenden
Informationen,
Speicherelemente, die an die Einrichtungen zum Auslesen und zur Registrierung der auf den
3 4
Verzögerungsleitungen auftretenden Informa- ein Register,
tionen angeschlossen sind, . . ,.,..„.
., τ · t ι * j· · f · α einen Zeitgeber, der Impulse in gleichmaßi
Vergleichselement^, die zwei aufeinander- Fd m ^ er *, sJ die
folgende Speicherelemente vergleichen und ein schfck um ihr J^6n m 4ranlasseil;
Signal des Vorhandenseins eines Rechteck- 5
impulses und somit eines Impulses jedesmal eine Kontrolleinheit, die nach ihrer Auslösung
dann liefern, wenn das erste Speicherelement die Inbetriebsetzung des Zeitgebers und die zyvon
zwei aufeinanderfolgenden Speieherelemen- · Mische Betätigung der Einrichtungen zum
ten einen Zustand speichert, der dem Vor- zeilenweisen Abfragen sowie die Überführung
handensein eines Reehteckimpulses zu dem ent- 10 des Inhalts der Speieherelemente durch die Tore
sprechenden Zeitpunkt des Auslesens entspricht, bewirkt, und und ihm unmittelbar eine gerade Zahl (gegebenenfalls
Null) von einen derartigen Zustand Steuereinrichtungen, die bei Speisung des Ausspeichernden
Elementen vorausgeht, gangs des Mischers den Zeitgeber abstellen und
einen Pufferspeicher mit mehreren Registrier- 1S bewirken, daß die in dem Register zu dem Zeitpunkten,
wobei die auf einanderf olgenden Punkte punkt der Abstellung des Zeitgebers auf gezeichdieses
Speichers, aufeinanderfolgenden, nach i nste Zahl m emem Kanalwähler aufgezeichnet
quantisierten Zeitabständen entsprechen, wird.
Überführungseinrichtungen, die den Inhalt der %q Die erfindungsgemäße Anordnung kann als Zeitso
verglichenen Speicherelemente auf den Spei- dehner aufgefaft 5 werdenj der es gestattet, während
eher überfuhren, der Dauer emer impulsgruppe die Gesamtheit der
eine Ansteuereinheit für den Pufferspeicher, die Impulse in einem Pufferspeicher zu registrieren und
die Ausgangsgrößen der Überführungseinrich- den Inhalt des Speichers auf einen Wähler mit langtungen
aufeinanderfolgenden Gruppen von Re- 25 samerem Rhythmus zu übertragen. Die Anordnung
gistrierpunkten des Speichers zuführt, und kann beispielsweise in Verbindung mit einem Teil-„.,.,..
. ,. ^ ., chenbeschleuniger verwendet werden, der mit einer
eine KontroUeinheit, die einerseits die Zuteil- rößten Wiederholungsfrequenz von 150 Teilcheneinheit,
die Einrichtungen zum Auslesen und g je Sekunde betr£ben wird. Hierbei emp.
zur Registrierung, die Speicherelemente und die fang7eine J Szintillator- und Fotovervielfachereinrich-Überfuhrungseinnchtungen
steuert, um zyklisch tung die Teilchen ^^ einej. Strecke ^ Me
fur jede Verzögerungsleitung die Zufuhr der der m k und Hefert ffir jede Teilchengruppe eine
Rechteckimpulse zu dieser Verzögerungsleitung, Reihe VQn Im lsen. Mit Hilfe der erfindungs.
das Auslesen an dieser Verzögerungsleitung äßen Anord F nung kann die zeitliche Verteilung
durch die Einrichtungen zum Auslesen, die der Teilch d_ h_ der Impuise, ermittelt werden.
Speicherung m den dieser Verzogerungsleitong Die Anordnung gemaß ^er Erfindung ermöglicht
zugeordneten Speicherelementen, die Überfuh- die Erfassung VOn Impulsen mit einem zeitlichen
rung durch die Überfuhmngsemnchtungen zu Abstand von w m u& EingangsimpUlSe, deren
dem Pufferspeicher und die Ruckstellung der WiedernoiungsfrequenZ in der Größenordnung von
dieser Verzögerungsleitung zugeordneten Spei- 100MHz liegt werden in der Anordnung gespeicherelemente
vorzunehmen, und die außerdem chert und mlchließend mit Angabe ihrer lnkunftsdie
Verteilungseinheit so steuert, daß die Aus- zdt ^ dnen verhältnismäßig iangsamen Wähler mit
gangsgroßen der Überfuhrungseinrichtungen bei 1024 Kanälen oder mehr weitergegeben. Im Falle
jedem Zyklus der Verzögerungsleitungen einer der Registrierung von impUisgruppen mit einer
neuen Gruppe von Punkten des Pufferspeichers 4J. Wiederholungsfrequenz von 150Hz können bis zu
zugeführt werden. 310 Impuke in einen) Arbeitsspiel von 6,66 ms auf-Gemäß
einem weiteren Kennzeichen der Erfindung gespeichert werden, wobei ein vollständiges Arbeitsweist
die Schaltungsanordnung eine Vorrichtung zur spiel 1,7 + 0,016 Nms dauert. Die Anordnung nach
Ablesung des Pufferspeichers auf (der in diesem Fall der Erfindung ist außerordentlich betriebssicher und
Registrierpunkte besitzt, die in Matrizenform auf 50 hat einen relativ geringen Energieverbrauch.
Zeilen und Spalten verteilt sind), um die registrierten Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme
Punkte nacheinander zeilenweise abzulesen. Diese auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.
Ablesevorrichtung enthält: F i g. 1 zeigt in Form eines Blockschaltbildes ein
Einrichtungen zum gleichzeitigen Abfragen der erfindungsgemäßes Registriergerät;
Punkte ein und derselben Zeüe, 55 D F.JS·.2 2^ dje verschiedenen Bestandteile des
Registrierteils in dem Pufferspeicher der Anordnung
eine Ableseeinheit j'e Spalte, die einen Ablese- gemäß Fig. 1;
impuls überträgt, wenn an dem der abgefragten Fig. 3 und'4 zeigen die Signale in der Schaltung
Zeile angehörenden Punkt der Spalte eine Re- der Fig. 2;
gistrierung erfolgt ist, 60 F i g. 5 zeigt die verschiedenen Bestandteile des
ein Speicherelement je Spalte zur Aufspeiche- Ableseteils des Pufferspeichers der Anordnung der
rung des etwaigen Ausgangsimpulses der Ab- Fig. 1.
leseeinheit der Spalte, Ein vollständiges Gerät kann z.B., wie in Fig. 1
τ- vvu_r.»t. jTi.rjo-1. dargestellt, einen an den Ausgang des nicht dar-
Tore zur Überfuhrung des Inhalts der Speicher- 65 gestellten Fotovervielfacher angeschlossenen Ein-
elemente, gang α und einen Ausgang b aufweisen, welcher mit
einen Mischer der Ausgangsgrößen der Über- einer ebenfalls nicht dargestellten Vorrichtung zur
führungstore, Auslösung des Startsignals verbunden ist.
Das Gerät enthält: -
- eine Schreib--oder" Registriervorrichtung A,
welche ihrerseits auseinW eigentlichen Registriereinheit
A1 und: einem Zuteiler A2 zur
Verteilung der Impulse besteht;
den Pufferspeicher B* welcher zweckmäßig
durch eine dünne, magnetische Schicht gebildet wird, welche eine, gewisse Zahl von-Registrierpunkten
(insbesondere 1024 oder 4096) auf-^ weist, welche in Matrizenform auf Zeilen und
Kolonnen aufgeteilt sind;
eine Ablesevorrichtung C, welche aus einer
eigentlichen Ablegevorrichtung C1 und einer
Kodiervorrichtung C2 besteht, welche die abgelesenen Impulse auf einen verhältnismäßig
langsamen Wähler mit z.B. 1024 oder 4096Kanälen verteilt, welcher bei c angeschlossen und
nicht dargestellt ist.
führen, um sie der Verzögerungsleitung E2
Die Anordnung der Fig. 1 enthält noch einen Simulator D0, welcher Kontrollimpulse in die beiden
Einheiten A1 und A2 der Schreib- oder Registriervorrichtungvl
schickt, um die Prüfung des richtigen Arbeitens des gesamten Geräts zu ermöglichen. *s
In Fig. 2, welche die Einheiten^ und A 2 der
Ablese- oder Registriervorrichtung mit dem Speieher B in größerem Maßstab darstellt, sieht man,
daß für die Registrieranordnung, welche für den Fall dargestellt ist, daß der Zeitabstand i zwischen
zwei aufeinanderfolgenden zu trennenden Impulsen 10 ns beträgt und zwei Verzögerungsleitungen vorgesehen
sind, zunächst eine Impulsformerstufe D aufggg 2 zuzu-
\ .und ™ tezu dem- Zeitpunkt t2, welcher
ns hinter dem^Zeitpunkt ^ heg .Zu dem Zeit-
f*! &eßeir 3^.Impulse d, welche durch mehr
J* 1J^ ^rennt sind und^wemgstens 80 ns nach
dem Startsignal auftreten, m der Verzögerungsleitung E1 ais Rechteckimpulse e, während die Impulse d,
deren Abstand kleiner als 10 ns ist und welche mehr
ais gOns und weniger als 160 ns nach dem Start
auftreten, in der Verzögerungsleitung E2 als Rechteckimpulse
e fließen.
x>je Registrieranordnung enthält noch Einrichtungen
zur Probeentnahme, welche durch 16 Ausgängefcj
bis Ar16 für die Leitung^ und 16 Ausgänge
Ar17 bis A32 für die Leitung E2 und Übertragungstore
Q1 Ws Q16 und Q17 bis Q32 gebildet werden, welche
in Zeitabständen von etwa 5 ns den Zustand einer
jeden Verzögerungsleitung feststellen sollen, wobei nut diesen Einrichtungen zur Probenentnahme
ao Speicherelemente kombiniert sind, nämlich zweimal
16 KippschaltungenH1 bis H32, deren jede mit einem
anderen Ausgang der zweimal 16 Ausgänge ^1 bis kZ2
(über die Tore Q1 bis Q32) verbunden ist, wobei jede
Kippschaltung den Zustand der zugeordneten Ver- *s zögerangsleitung zu einem bestimmten Zeitpunkt der
Probenentnahme speichern kann.
Es ist zu bemerken, daß die Probenentnahme an jeder Verzögerungsleitung alle 5 ns erfolgt, während
ein Impuls nur alle 10 ns registriert werden soll.
Diese Probenentnahme mit doppelter Frequenz soll ermöglichen, alle Impulse zu berücksichtigen,
welche an dem Eingang α in einem Abstand von mehr als 10 ns ankommen.
In F i g. 3 sieht man, daß ein Impuls d in einen kil dl idbi i
weist, welche an den Eingang α angeschlossen ist und g p
jeden ankommenden Impuls d (welcher von dem an 35 Rechteckimpuls e umgewandelt wird,. wobei eine
den Punkt α angeschlossenen Fotovervielfacher her- Probe zu jedem mit χ markierten Zeitpunkt entkommt
und somit einem Teilchen entspricht) in ein
elektrisches Rechtecksignal e umformt, dessen Breite
zwischen 5 und 10 ns liegt (wobei diese beiden
Grenzen ausgeschlossen sind).
elektrisches Rechtecksignal e umformt, dessen Breite
zwischen 5 und 10 ns liegt (wobei diese beiden
Grenzen ausgeschlossen sind).
in Fig. 3 sind bei d die ankommenden Impulse
und bei e die gebildeten Rechteckimpulse dargestellt.
Die Registrieranordnung enthält ferner zwei Verli d
j p
nommen wird, d. h. alle 5 ns. Von dem ersten Rechteekimpuls e, welcher etwa 15 ns nach dem Start st
auftritt, wird eine Probe einmal zu diesem Zeitpunkt tls entnommen, während an den anderen Rechteck
gg
zögerungsleitungen E1 und Zs2, welche z.B. eine
lkrih Lä 80 hb d h i Rh
ls
impulsen e zu zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten
Proben entnommen werden, wobei sie zwei Markierungen χ entsprechen. Unter diesen Bedin-
1 2 gungen wird jeder Impuls d vorübergehend entweder
elektrische Länge von 80 ms haben, d. h., ein Recht- 45 in einer einzigen Kippschaltung H oder in zwei beeckimpuls
e braucht 80 ns, um eine gesamte Ver- nachbarten Kippschaltungen H gespeichert,
zögerangsleitung E1 oder E2 zu durchlaufen. Zur Ausscheidung der Registrierung an der zwei-
zögerangsleitung E1 oder E2 zu durchlaufen. Zur Ausscheidung der Registrierung an der zwei-
Zwischen der Formungseinheit D und den Ver- ten Kippschaltung H, falls zwei aufeinanderfolgende
zögerungsleitungen E1 und E2 ist eine Zuteileinheit F Kippschaltungen das Vorhandensein desselben Imangeordnet,
welche einen an den Ausgang g der 50 pulses d registriert haben, enthält die Registrier-
FormungseinheitD angeschlossenen Eingang/ zum anordnung eine logische Schaltung/, welche durch
Empfang der elektrischen Rechteckimpulse e und Vergleichselemente gebildet wird, welche zwei aufzwei
Ausgänge Zz1, h2 besitzt, deren jeder mit dem einanderfolgende Speicherelemente H vergleichen
Eingang J1, /2 einer Verzögerungsleitung E1, E2 ver- und ein Signal des Vorhandenseins eines Rechteckbunden
ist und abwechselnd in jede Verzögerangs- 55 signals e, d. h. eines Impulses d, jedesmal dann Heleitung
während der Dauer der Verzögerang der- fern können, wenn das erste Speicherelement oder
selben, d. h. 80 ns, die empfangenen Rechteck- die erste Kippschaltung H von zwei aufeinanderimpulse
liefert. folgenden Speicherelementen einen Zustand spei-
Wenn in Fig. 3 und 4 der Zeitpunkt t0 der An- chert, welcher dem Vorhandensein eines Rechteckkunftszeitpunkt
des Startimpulses si an dem Ein- 60 impulses zu dem entsprechenden Zeitpunkt der
gang b ist, bewirkt dieser Impuls die Ingangsetzung Probeentnahme entspricht, und ihm unmittelbar eine
eines Zeitgebers G, welcher die Zuteileinheit F durch gerade Zahl (gegebenenfalls Null) von einen derl
artigen Zustand speichernden Elementen vorausgeht.
Falls drei Kippschaltungen das Vorhandensein 6g eines Impulses registriert haben, bleibt also nur der
Zustand der ersten und der dritten Kippschaltung übrig, was tatsächlich zwei physikalischen Impulsen
entspricht, welche in einem zwischen 10 und 15 ns
g , e utileinheit F durch
Beaufschlagung ihres Eingangs f0 in Gang setzt, so
daß sie die Rechteckimpulse e während der ersten 80 ns auf die Verzögerungsleitung E1 schickt.
Zu dem Zeitpunkt tv welcher 80 ns hinter dem
Zeitpunkt i0 liegt, hört die Zuteileinheit F auf, die
Rechteckimpulse e der Verzögerungsleitung E1 zuzu-
liegenden Zeitabstand aufeinanderfolgen (wie dies die Überführung durch die Überführungseinrichtunbei
den beiden letzten Impulsen d in F i g. 3 der gen N1 bis N16 auf den Pufferspeicher B und die
Fall ist). Rückstellung, durch nicht dargestellte Einrichtungen,
Diese Vergleichseinrichtungen umfassen zunächst der dieser Verzögerungsleitung zugeordneten Speieine
erste logische Anordnung mit 32UND-Schal- 5 cherelemente H. Ferner betätigt die Kontrolleinheit
tungenls^ bis Z32, wobei jede UND-Schaltung an die Verteilungseinheit P mittels einer »Zeilenihrem
ersten Eingang I1 die Ausgangsgröße der zu- anSteuereinheit« S, um einer neuen Gruppe von
gehörigen Kippschaltung (mit dem gleichen Index) Punkten des Pufferspeichers B die Ausgangsgrößen
und an ihrem zweiten Eingang I2 die Ausgangsgröße der Überführungseinrichtungen N1 bis N16 bei jedem
der vorhergehenden UND-Schaltung (mit dem io Zyklus der Verzögerungsleitungen, d. h. alle 80 ns,
Index n — l für die Schaltung mit dem Index n, zuzuführen.
wenn η von 1 verschieden und der Index 32 für die Unter besonderer Bezugnahme auf F i g. 3 und 4
Schaltung, deren Index η ist, gleich 1 ist), und zwar ist nachstehend die Arbeitsweise der Anordnung der
nach Umkehr in einem UmkehrelementL1 bis L32. Fig. 2 vollständiger erläutert.
Dank dieser Schaltung werden die Ausgänge einer 15 Zwischen den Zeitpunkten tQ und I1 werden die jeden Schaltung K1 bis K32 gespeist, wenn die ent- Rechteckimpulse e der Verzögerungsleitung E1 zugesprechende Kippschaltung JEi1 bis H52 einen Impuls führt. Zu dem Zeitpunkt I1 befinden sich alle diese speichert, ohne daß die vorhergehende Kippschal- Rechteckimpulse an verschiedenen Stellen der Leitung H32, H1, H2 ... H31 einen Impuls speichert. Die tung E1, welche dann durch öffnung der Tore Q1 Vergleichselemente enthalten noch eine zweite logi- 20 bis Q16 durch das bei J1 angelegte Probenentnahmesche Anordnung, welche durch 16 ODER-Schaltun- signal ecx geprüft wird. Die während der 80 ns der gen M1, M3, M5... M29 und M31 gebildet wird, Periode ^0-Jf1 vorhandenen verschiedenen Rechteckderen jede zwei Eingänge besitzt, von denen der impulse e werden zeitweilig nach tt in den Speichereine mit der UND-Schaltung K mit dem gleichen elementen oder Kippschaltungen H1 bis H16 aufge-Index und der andere mit der darauffolgenden UND- 35 zeichnet. So werden die vier Rechteckimpulse e der Schaltung K verbunden ist. An dem Ausgang einer F i g. 3 in H3, H6 und H7, H12 und H13, H14 und H15 jeden Schaltung M ist somit eine Spannungsstufe ver- aufgezeichnet. Diese sieben Kippschaltungen, welche fügbar, wenn ein Impuls d in dem entsprechenden zeitweilig einen Impuls aufgezeichnet haben, wobei Abschnitt von 10ns während der ersten 160ns an- die Aufzeichnung durch eine »1« in Fig. 3 auf der gekommen ist. 30 dritten Zeile von unten dargestellt ist, speisen den
Dank dieser Schaltung werden die Ausgänge einer 15 Zwischen den Zeitpunkten tQ und I1 werden die jeden Schaltung K1 bis K32 gespeist, wenn die ent- Rechteckimpulse e der Verzögerungsleitung E1 zugesprechende Kippschaltung JEi1 bis H52 einen Impuls führt. Zu dem Zeitpunkt I1 befinden sich alle diese speichert, ohne daß die vorhergehende Kippschal- Rechteckimpulse an verschiedenen Stellen der Leitung H32, H1, H2 ... H31 einen Impuls speichert. Die tung E1, welche dann durch öffnung der Tore Q1 Vergleichselemente enthalten noch eine zweite logi- 20 bis Q16 durch das bei J1 angelegte Probenentnahmesche Anordnung, welche durch 16 ODER-Schaltun- signal ecx geprüft wird. Die während der 80 ns der gen M1, M3, M5... M29 und M31 gebildet wird, Periode ^0-Jf1 vorhandenen verschiedenen Rechteckderen jede zwei Eingänge besitzt, von denen der impulse e werden zeitweilig nach tt in den Speichereine mit der UND-Schaltung K mit dem gleichen elementen oder Kippschaltungen H1 bis H16 aufge-Index und der andere mit der darauffolgenden UND- 35 zeichnet. So werden die vier Rechteckimpulse e der Schaltung K verbunden ist. An dem Ausgang einer F i g. 3 in H3, H6 und H7, H12 und H13, H14 und H15 jeden Schaltung M ist somit eine Spannungsstufe ver- aufgezeichnet. Diese sieben Kippschaltungen, welche fügbar, wenn ein Impuls d in dem entsprechenden zeitweilig einen Impuls aufgezeichnet haben, wobei Abschnitt von 10ns während der ersten 160ns an- die Aufzeichnung durch eine »1« in Fig. 3 auf der gekommen ist. 30 dritten Zeile von unten dargestellt ist, speisen den
So sind auf den drei letzten Zeilen der Fig. 3 die ersten Eingang I1 der Schaltungen K3, Ke, K1, K12,
Zustände der Kippschaltungen H bzw. die Zustände K13, Ku, K15. Der Eingang I2 von K3, KQ, K12 und
der Ausgänge der Schaltungen K bzw. der Zustand K11 wird gespeist, während der von K7, K13 und K15
der Ausgänge der SchaltungenM dargestellt. nicht gespeist wird. In Fig. 3 sind auf der zweiten
Die Registriereinheit weist noch Überführungs- 35 Zeile von unten durch eine »1« die gespeisten Auseinrichtungen
auf, welche durch zwei Sätze von acht gänge der Schaltungen K dargestellt. Schließlich wer-Toren
N1 bis N8 und N9 bis iV16 gebildet werden, den von den Schaltungen M die die zweite, M3, die
welche bei Erregung des entsprechenden Steuer- dritte, M5, die sechste, M11, und die siebente Stelle
eingangs Ot1, m2 den Inhalt der Speicherelemente M13 einnehmenden gespeist.
nach Durchlauf in der Einheit 7 mit Vergleichs- 40 Während dieser Periode tt-t2, während welcher die
elementen auf den Pufferspeicher B überführen, wel- zeitweilige Aufzeichnung der Rechteckimpulse e der
eher ein Pufferspeicher mit mehreren Registrier- Periode ^i1 in den Kippschaltungen H1 bis H16 erpunkten
ist, dessen aufeinanderfolgende Punkte folgt, erfolgt die Übertragung der am Eingang / der
gerade um zehn zu 10 ns quantisierten aufeinander- Zuteilemheit F ankommenden Rechteckimpulse e auf
folgenden Zeitabschnitten entsprechen. 45 die Verzögerungsleitung E2. Diese Rechteckimpulse e
Die Registrieranordnung enthält noch eine Ver- der Periode tx-U werden durch das bei J2 zu dem
teilungseinheit P, welche die Ausgänge U1 bis M16 der Zeitpunkt t2 angelegte Probenentnahmesignal ec2 ge-Überführungseinrichtungen
N1 bis iV10 auf zwei auf- prüft und in den Speicherelementen H17 bis H32
einanderfolgende Gruppen von Registrierpunkten des registriert und hierauf auf die Ausgänge der Schal-Speichers
schaltet, insbesondere auf aufeinander- 5° tungen M17 bis M31 übertragen, wie dies oben für
folgende Zeilen, wenn der Speicher die Matrizen- die während der Periode to-t1 der Verzögerungsbauart aufweist. leitung E1 zugeführten Rechteckimpulse e erläutert
Schließlich enthält die Registrieranordnung eine wurde.
Kontrolleinheit, welche einerseits durch den Zeit- Der Zyklus geht so mit der abwechselnden Übergeber
G die Zuteilemheit F, die Speicherelemente 55 tragung der Rechteckimpulse e auf die Verzögerungsoder Kippschaltungen H (mit Hilfe der Tore Q1 bis leitung E1 (Periode t.2-t3) und E2 (Periode is-i4)
ß16 einerseits und Q17 bis O32 andererseits zur weiter, und zwar mit Aufzeichnung in den Speicher-Probenentnahme
an den Ausgängen U1 bis kw bzw. elementen oder Kippschaltungen H1 bis H16 nach
k17 bis Ic32) und die Überführungseinrichtungen N1 dem Zeitpunkt t3 und H17 bis H32 nach dem Zeitbis
N16 durch die Eingänge Tn1 und Ot2 steuert, und 60 punkt i4.
zwar mit Hilfe einer »Spaltenansteuereinheit« R für Zur Vornahme der Überführung der Aufzeich-
den Speicher B in Matrizenform, um zyklisch für nungen in den Speicherelementen H1 bis H32 auf den
jede Verzögerungsleitung nacheinander die Über- Pufferspeicher wird folgendermaßen vorgegangen:
tragung der Rechteckimpulse e auf diese Verzöge- Während der Periode t2 bis ti wird ein Zeilen-
tragung der Rechteckimpulse e auf diese Verzöge- Während der Periode t2 bis ti wird ein Zeilen-
rungsleitung vorzunehmen, sowie die Proben- 65 Steuerstrom P1 in die Einheit S geschickt, um die
entnahme durch die Einrichtungen k und Q dieser Registrierung in der ersten Zeile des Speichers B
Verzögerungsleitung, die Speicherung in den dieser vorzunehmen, und ein auf die Periode t2-t3 begrenz-Verzögerungsleitung
zugeordneten SpeicherelementH, ter Strom Q1 wird in die Einheit R geschickt, um den
Eingang Tn1 der Tore N1 bis N8 zu speisen, wodurch
die Überführung der Ausgangsgröße von M1 bis M15
auf die acht Punkte der linken Hälfte der ersten Zeile des Speichers B vorgenommen wird, während
in der Periode is-i4 der Zeitgeber G einen Spaltenstrom
q2 in die Einheit R schickt, um den Eingang
m2 der Tore N9 bis N16 zu speisen und so die Überführung
der Ausgangsgröße der Schaltungen M17 bis M31 auf die Punkte der rechten Hälfte der ersten
Zeile des Speicherst zu bewirken. In den zweiten Abschnitten der Perioden t2-ts einerseits und ts-ti
andererseits werden Löschströme rx und r2 zur Rückstellung
der Kippschaltungen H1 bis H19 bzw. H17
bis Ti32 ausgesandt.
Nach dem Zeitpunkt i4 beginnt der gesamte Zyklus
von neuem mit der Aussendung eines Stroms p2 durch die Einheit P zur Vornahme der Aufzeichnung
der zweiten Zeile des Speichers B.
Die Aufzeichnung der in dem Abschnitt von 160 ns ankommenden Impulse d erfolgt also folgendermaßen:
Abwechselnde Sendung der Rechteckimpulse e in die Verzögerungsleitungen E1 und Ez.
Während der Übertragung der Rechteckimpulse auf E2: Aufzeichnung der Rechteckimpulse von E1 in
den Kippschaltungen Hx bis H16, Auswahl durch die
logische Schaltung /, hierauf Übertragung durch die Tore N1 bis N8 auf die acht linken Punkte der gewählten
Zeile des Speichers B; hierauf der entsprechende Vorgang für die sich in der Verzögerungsleitung
Zs2 befindenden Rechteckimpulse e.
Wie bereits ausgeführt, ist der Pufferspeicher B vorzugsweise als Matrize ausgebildet. Er wird zweckmäßig
durch eine dünne Schicht der Legierung Permalloy gebildet, welche magnetisch gerichtet und
auf eine Glasplatte aufgebracht ist. Auf der dünnen Anordnung sind drei Reihen von Leitern angeordnet,
nämlich Schreibleiter für die Zeilen, Schreibleiter für die Spalten und Ableseleiter. Diese Linien
haben eine geringe Impedanz und eine große Selbstinduktion. Die von den EinheitenN und P (Fig. 2)
herkommenden elektrischen Markierungsimpulse müssen genau bestimmte Ströme besitzen (z. B.
50 mA für die Zeilen und 200 mA für die Spalten). Diese Ströme erzeugen an dem Schnittpunkt einer
Zeile und einer Spalte, welche gleichzeitig gespeist sind, gekreuzte Felder, deren Summe die magnetischen
Momente einer kleinen Permalloyzone zum Kippen bringt, welche den Schnittpunkt umgibt.
Die Aufzeichnung erfolgt an einer Stelle B„w v von
B1 wenn ein Strom gleichzeitig auf der Zeile μ und
der Spalte ν vorhanden ist. Dies bedeutet, daß ein Impuls d zu einem Zeitpunkt angekommen ist, welcher
um eine Zahl von ns hinter dem Zeitpunkt £0
liegt, welche gleich 160 (μ - 1) + 10 (ν — 1) + τ ist,
wobei τ die zeitliche Ungenauigkeit ist (τ ist kleiner als 10 ns).
In Fig. 1 ist beispielshalber ein Speichers mit
64 Zeilen (die Zeilen am Ende sind mit 1 und 64 bezeichnet) und 16 Spalten (die Spalten am Ende
sind mit 1 und 16 bezeichnet) dargestellt.
Der Speicher besitzt also 64 · 16 = 1024 getrennte Aufzeichnungspunkte, welche einem zeitlichen Intervall
von 1024 · 10 = 10 240 ns entsprechen.
Die Ablesung des Magnetspeichers B erfolgt dadurch, daß in die Ableseleitungen 1 bis 64 (Fig. 1)
Ströme geschickt werden, welche die »markierten« Punkte, d. h. die Punkte, welche eine Aufzeichnung
empfangen haben, in ihren Ausgangszustand zurückkippen. Man erhält dann für jeden Kippvorgang
einen Impuls an der entsprechenden Spalte 1 bis 16.
Die Ablesung erfolgt natürlich erst nach beendeter Aufzeichnung der Informationen, d. h. wenigstens
240 ns, ζ. B". 11 Mikrosekunden, nach dem Startsignal. Das Ablesesignal C fragt die 1024 Punkte des
Speicherst zeilenweise ab, um sie einem bei c angeschlossenen
Vielkanalwähler zuzuführen. Dieser Wähler kann z. B. die Bauart BM 96 der Societe
Intertechnique aufweisen, so daß er dann 4096 Kanäle besitzt. Da die höchste Aufzeichnungsgeschwindigkeit
in diesem Wähler 16 Mikiosekunden je Information beträgt, muß eine schrittweise Ablesung vorgenommen
werden, welche in Wirklichkeit zeilenweise erfolgt, wie oben angegeben, und in jeder Zeile
punktweise.
In Fig. 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ablesevorrichtung dargestellt.
Eine derartige Vorrichtung enthält zur aufeinanderfolgenden zeilenweisen Ablesung der gegebenenfalls
mit einer Aufzeichnung versehenen Punkte einer Anordnung von Punkten, welche in Matrizenform auf Zeilen und Spalten in dem Speicher B verteilt sind, folgende Teile:
Einrichtungen zum gleichzeitigen Abfragen der Punkte ein und derselben Zeile, welche durch
eine Einheit U gebildet werden, welche nacheinander einen Ablesestrom in die Ableseleiter entsprechend
den Zeilen 1 bis 64 geschickt, d. h. auf die Eingänge U1 bis u6l des Speichers B;
eine Ableseeinheit für jede Spalte mit Verstärkern V1 bis F16, welche mit den Ableseausgängen
V1 bis V16 des Speichers B verbunden sind,
wobei diese Einheit einen Ableseimpuls überführen kann, wenn bei dem der abgefragten
Zeile 1 bis 64 angehörenden Punkt dieser Spalte »1« bis »16« eine Aufzeichnung aufgetreten
ist, d. h., wenn es sich um einen »markierten« Punkt handelt;
für jede Spalte ein z. B. durch eine Kippschaltung
X1 bis X16 gebildetes Speicherelement,
welches gegebenenfalls den Ausgangsimpuls der Ableseeinheit dieser Kolonne speichert,
für jede Spalte ein Überführungstor Z1 bis Z16,
welches den Inhalt dieser Speicherelemente oder Kippschaltungen X1 bis Z16 überführt;
einen Mischer oder eine »ODER«-Schaltung^4/4,
welche die Ausgangsgrößen der Überführungstore Z1 bis Z16 empfängt, um an ihrem Ausgang
aa einen Impuls jedesmal dann zu liefern, wenn einer ihrer Eingänge gespeist wird;
ein Register CC, welches z. B. durch in Kaskade geschaltete Kippschaltungen mit den aufeinanderfolgenden
Stellengewichten 1, 2, 4, 8 ... 512 gebildet wird, wobei jede Kippschaltung einen Ausgang c speist, wenn sie von ihrem
ersten Ruhezustand in ihren zweiten Erregungszustand übergeht;
einen Zeitgeber BB, welcher Impulse in gleichmäßiger
Folge z. B. alle Mikrosekunden in das Register CC und zyklisch in der gleichen Folge
in die Tore Z1 bis Z16 über eine Verteilungseinheit
Y schickt, welche nacheinander die an ihr von dem Zeitgeber ankommenden Impulse auf
die Auslöseeingänge Z1 der Tore Z1 bis Z16
schickt, um diese Tore nacheinander in Tätigkeit zu setzen, deren Informationseingänge Z2 mit
den Speicherelementen X1 bis X16 verbunden
sind, wobei jedes Tor Z1 bis Z16 seinen Ausgang
za beaufschlagt, wenn sein Steuereingang Z1 gespeist wird und das zugehörige, mit seinem
Informationseingang Z2 verbundene Speicherelement
zeitweilig einen Ableseimpuls des Speichers B speichert;
IO
eine Kontrolleinheit, welche nach ihrer Auslösung durch die Aussendung eines Ablesebefehls
zu dem Punkt j· die Inbetriebsetzung des Zeitgebers BB durch seinen Eingang W0 und die
zyklische Betätigung der Einrichtungen zur zeilenweisen Abfragung steuert, indem sie die
Einheit U über einen »Zeilenüberführungsverstärker« T betätigt, welche nacheinander Überführungsimpulse
auf die Eingänge W1 zur Betätigung der zwischen den Ableseverstärkern V1 bis
F16 und den Speicherelementen X1 bis X16 vorgesehenen
Tore W1 bis W16 schickt, um die Aufzeichnung
etwaiger Ableseimpulse in diesen Speicherelementen zu bewirken; und
Steuereinrichtungen, welche einerseits im Falle der Speisung des Ausgangs aa des Mischers den
Zeitgeber BB durch Beeinflussung seines Eingangs bb abstellen und die Aufzeichnung der in
dem Register CC zum Zeitpunkt der Abstellung des Zeitgebers BB aufgezeichneten Zahl in dem
bei c angeschlossenen Kanalwähler steuern und andererseits die Inbetriebsetzung des Zeitgebers
BB durch seinen Eingang bb' infolge des Impulses bei der Beendigung der Überführung
steuern.
Die Arbeitsweise der gesamten Vorrichtung der Fig. 5 ist folgende:
Die Anlegung eines Steuerimpulses an s entsperrt den »Zeilenmarkierverstärker« Γ. Dieser Verstärker
sendet einen Impuls auf die Einheit U, welche nacheinander die Zeilen 1 bis 64 des Speichers B unter
Speisung der Ableseleiter wählt.
Zunächst wird der Eingang U1 gespeist, und für
jeden auf der ersten Zeile des Speichers B markierten Punkt wird der entsprechende Ausgang ν ebenso wie
der Informationseingang W2 der entsprechenden
Kippschaltung W gespeist. Der »Zeilenmarkierverstärker« T nimmt mit einer gewissen zeitlichen Verschiebung
in einer nicht dargestellten Verzögerungsleitung die Entsperrung der UND-Schaltungen W1 bis
PF16 durch ihren Eingang W1 und das Anlaufen des
Zeitgebers BB durch seinen Eingang W0 vor. Hierdurch
werden keine, eine oder mehrere Kippschaltungen X1 bis X16 je nach der Zahl der auf der ersten
Zeile markierten Punkte gespeist. Wenn die 16 Kippschaltungen X1 bis X16 den Zustand der ihnen entsprechenden
Punkte der ersten Zeile des Speichers B speichern, beginnt der Zeitgeber BB, Impulse auf das
Register CC mit einer genau bestimmten Wiederholungsfrequenz von z. B. 1 MHz zu schicken. Diese
Impulse werden auch der Einheit Y zugeführt, welche sie nacheinander an die Steuereingänge Z1 der aufeinanderfolgenden
Schaltungen Z1, Z2 ... Z16 legt. Der
erste Impuls des Zeitgebers BB prüft also die erste Kippschaltung X1, der zweite Impuls von BB prüft
die zweite Kippschaltung X2 usf. Der Ausgang aa der
ODER-Schaltung AA wird gespeist, sobald ein Impuls von Y eine Schaltung Z öffnet, welche einer
Kippschaltung X entspricht, welche einen markierten Punkt des Speichers B gespeichert hat. In diesem
Augenblick wird der Ausgangsimpuls aa an den Eingang bb des Zeitgebers BB angelegt, um diesen abzustellen.
Die Kippschaltungen des Registers CC registrieren in diesem Augenblick die Ordnungszahl der
Kippschaltung X, welche einen markierten Punkt gespeichert hat. Die Speisung des Ausgangs aa steuert
auch durch cc die Überführung der in dem Register CC aufgezeichneten Zahl in den bei c angeschlossenen
langsamen Wähler. Der an bb' angelegte Impuls des Überführungsendes setzt den Zeitgeber BB von
neuem in Gang, welcher die nächste Kippschaltung X prüft usf., bis zu einer neuen Abstellung des Zeitgebers
BB beim Antreffen einer neuen einen markierten Punkt speichernden Kippschaltung X. In den bei
c angeschlossenen langsamen Wähler wird so nacheinander die Ordnungszahl der verschiedenen Kippschaltungen
übergeführt, welche einen auf der ersten Zeile markierten Punkt registriert haben.
Nach der Prüfung der 16. Kippschaltung X16 wird
der Zeitgeber BB von neuem abgestellt, indem er einen Impuls von dem Ausgang dd von Y empfängt,
welcher auch an die Eingänge y2 zur Rückstellung
der Kippschaltungen X und an den Eingang tt der Einheit T angelegt wird, welche der Einheit U gestattet,
die nächste Zeile (zweite Zeile) des Speichers B zu speisen, und das Arbeitsspiel beginnt von
neuem, wobei das Register CC »16« zu Beginn dieses neuen Arbeitsspiels angesteuert wird. Der hierauf
geprüfte Punkt der ersten Spalte und der zweiten Zeile entspricht also der Zahl »17« des Registers CC.
Die Gesamtdauer des Arbeitsspiels ist durch folgende Rechnung gegeben:
1 μβ je Speicherpunkt, d. h. 1024 μβ,
10 μβ je Speicherzeile, d. h. 640 μβ,
10 μβ je Speicherzeile, d. h. 640 μβ,
16 μβ je registrierte Information, d. h. 16 N\x&,
wobei N die Gesamtzahl der gespeicherten Informationen ist.
wobei N die Gesamtzahl der gespeicherten Informationen ist.
Wie oben angegeben, dauert die Aufzeichnung der Informationen etwa 11 μβ, und es müssen etwa 10 μβ
zwischen der Ankunft des letzten kodierbaren Impulses in dem Speicher B und der Ablesung vorgesehen
werden. Ein vollständiges Arbeitsspiel dauert also in ms etwa: 1,7 + 0,016 N.
Schließlich wird zweckmäßig, wie in Fig. 1 angegeben, eine Simuliereinheit D0 vorgesehen, welche
die Prüfung des richtigen Arbeitens des gesamten Apparats gestattet.
Der Simulator ermöglicht drei Prüfungen:
a) Prüfung der gesamten 1024 Speicherpunkte
Der Simulator sendet sofort nach dem Startimpuls einen Zug von 1024 Impulsen mit der Wiederholungsfrequenz
von 100 Hz aus, so daß man am Ausgang eine Aufzeichnung an allen 1024 Speicherpunkten
wiederfinden muß.
b) Prüfung des Eingangsstromkreises
Der Simulator sendet nach dem Start einen um eine Zeit T phasenverzögerten Impuls aus, wobei die
Phasenverschiebung zwischen 0 und 10,24 μβ liegt
und kontinuierlich erzeugt wird. Wenn ein Zweifel
über einen gegebenen Speicherpunkt besteht, kann der Impuls um eine dem Speicherpunkt entsprechende
Zeit verzögert und um diese Verzögerung herum um ± 5 ns verändert werden.
c) Physikalische Prüfung des Arbeitens
Diese Prüfung nähert sich dem wirklichen Arbeiten am meisten. Es werden mit einer Periode von
100 Hz in den Zeitgeber während 10,24 μβ Impulse
geschickt, welche von einem Generator zur Erzeugung einer bestimmten Prüfspannung geliefert werden,
wobei der Generator so ausgebildet ist, daß er niemals mehr als 500 Impulse in 10 μβ liefert. Nach
einer gewissen Zeit muß man an dem Wähler ein konstantes Spektrum erhalten.
Ein erfindungsgemäßes Gerät zur zeitlichen Aufzeichnung,
Analyse oder Auswahl von elektrischen Impulsen hat gegenüber den bekannten Geräten dieser
Art zahlreiche Vorteile, insbesondere folgende:
Es ermöglicht die Übernahme sämtlicher Impulse, welche in einem zeitlichen Abstand von mehr als
10 ns aufeinanderfolgen, vorausgesetzt natürlich, daß die Impulsformereinheit D mit einer Wiederholungsfrequenz von 100 MHz arbeiten kann. «5
Kein Impuls wird zweimal aufgezeichnet.
Das erfindungsgemäße Gerät bildet in Wirklichkeit einen Zeitdehner, welcher gestattet, zeitlich Impulse
zu empfangen, welche mit einer hohen Wiederholungsfrequenz (in der Größenordnung von
100 MHz) aufeinanderfolgen, sie zu speichern und sie anschließend mit Angabe ihrer Ankunftszeit in
einem verhältnismäßig langsamen Wähler mit 1024 Kanälen oder mehr wieder abzugeben.
Es kann Impulsfolgen registrieren, welche mit einer bis zu 150Hz oder mehr gehenden Wiederholungsfrequenz aufeinanderfolgen. Falls diese Frequenz
150Hz beträgt, können bis zu 310 Impulse in einem Arbeitsspiel von 6,66 ms aufgezeichnet werden, wobei
ein vollständiges Arbeitsspiel 1,7 + 0,016 N ms dauert.
Es ist betriebssicher und erfordert nur einen geringen Energieaufwand.
Claims (2)
1. Schaltungsanordnung zur Registrierung und Ermittlung der zeitlichen Verteilung von elektrischen
Impulsen, die in schnell aufeinanderfolgenden Impulsgruppen enthalten sind, insbesondere
zur Messung der Flugzeit der Teilchen in einem Teilchenbeschleuniger, wobei der zeitliche
Abstand zwischen zwei Impulsen größer als i ist, gekennzeichnet durch
eine Impulsformerstufe (D) zur Umwandlung
der Eingangsimpulse (d) in Rechteckimpulse (e) mit einer zwischen i/2 und i liegenden
Breite,
eine Zuteilungseinheit (F), die mit einem Eingang (f) an den Ausgang (g) der Impulsformerstufe
(D) und mit zwei Ausgängen Qi1, h2) jeweils an eine Verzögerungsleitung
(E1 bzw. E2) angeschlossen ist,
Einrichtungen Qc1 Q) zum Auslesen und zur Registrierung der auf den Verzögerungsleitungen (E1, E2) auftretenden Informationen,
Speicherelemente (H), die an die Einrichtungen (k, Q) angeschlossen sind und die verschiedenen
Zustände der untersuchten Verzögerungsleitungen (JB1, E2) speichern,
Vergleichselemente (J), die zwei aufeinanderfolgende Speicherelemente (H) vergleichen
und ein Signal des Vorhandenseins eines Rechteckimpulses (e) und somit eines
Eingangsimpulses (d) jedesmal dann liefern, wenn das erste Speicherelement (H) von zwei
aufeinanderfolgenden Speicherelementen einen Zustand speichert, welcher dem Vorhandensein
eines Rechteckimpulses (e) zu dem entsprechenden Zeitpunkt des Auslesens entspricht und ihm unmittelbar eine
gerade Zahl (gegebenenfalls Null) von einem
derartigen Zustand speichernden Elementen (H) vorausgeht,
einen Pufferspeicher (B) mit mehreren Registrierpunkten, wobei die aufeinanderfolgenden
Punkte dieses Speichers aufeinanderfolgenden nach i quantisierten Zeitabständen
entsprechen,
Überführungseinrichtungen (N), die den Inhalt
der so verglichenen Speicherelemente auf den Pufferspeicher (B) überführen,
eine Ansteuereinheit (F) für den Pufferspeicher, die die Ausgangsgrößen der Überführungseinrichtungen
(N) aufeinanderfolgenden Gruppen von Registrierpunkten des Pufferspeichers (B) zugeführt, und
eine Kontrolleinheit, die einerseits die Zuteileinheit (F), die Einrichtungen (k, Q), die
Speicherelemente (H) und die Überführungseinrichtungen (N) steuert, um zyklisch für
jede Verzögerungsleitung (E1, E2) nacheinander
die Zufuhr der Rechteckimpulse (e) zu dieser Verzögerungsleitung, das Auslesen an
dieser Verzögerungsleitung durch die Einrichtungen Qc, Q), die Speicherung in den
dieser Verzögerungsleitung zugeordneten Speicherelementen (H), die Überführung
durch die Überführungseinrichtungen (N) zu dem Pufferspeicher (B) und die Rückstellung
der dieser Verzögerungsleitung zugeordneten Speicherelemente vorzunehmen, und weiche
außerdem die Ansteuereinheit (F) so steuert, daß die Ausgangsgrößen der Überführungseinrichtungen (N) bei jedem Zyklus der Verzögerungsleitungen
(E1, E2) einer neuen
Gruppe von Punkten des Pufferspeichers (B) zugeführt werden.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es, wenn der Pufferspeicher
(B) in Matrizenform auf Zeilen und Spalten aufgeteilte Registrierpunkte besitzt, zur
aufeinanderfolgenden zeilenweisen Ablesung der registrierten Punkte in dem Pufferspeicher (B)
eine Ablesevorrichtung mit folgenden Teilen aufweist:
Einrichtungen (U) zum gleichzeitigen Abfragen
der Punkte ein und derselben Zeile, einer Ableseeinheit (v, V) je Spalte, welche
einen Ableseimpuls überträgt, wenn an dem
der abgefragten Zeile angehörenden Punkt der Spalte eine Registrierung erfolgt ist,
einem Speicherelement (X) je Spalte zur Aufspeicherung des etwaigen Ausgangsimpulses
der Ableseeinheit (v, V) der Spalte, Toren (Z), zur Überführung des Inhalts der
Speicherelemente (X),
einem Mischer (AA) der Ausgangsgrößen der Überführungstore,
einem Register (CC),
einem Register (CC),
einem Zeitgeber (BB), welcher Impulse in gleichmäßiger Folge in das Register und zyklisch
in die Tore schickt, um ihr Arbeiten zu veranlassen,
IO
einer Kontrolleinheit (Γ, U), welche nach ihrer Auslösung die Inbetriebsetzung des
Zeitgebers (BB) und die zyklische Betätigung der Einrichtungen zum zeilenweisen
Abfragen sowie die Überführung des Inhalts der Speicherelemente (X) durch die Tore (Z)
bewirkt, und
Steuereinrichtungen, welche bei Speisung des Ausgangs (a, d) des Mischers (AA) den Zeitgeber
(BB) abstellen und bewirken, daß die in dem Register (CC) zu dem Zeitpunkt der
Abstellung des Zeitgebers aufgezeichnete Zahl in einem Kanalwähler aufgezeichnet
wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 909530/366
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