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Die Erfindung betrifft einen Codewandler mit Transistoren zur Umwandlung
eines vierstelligen dekadischen Eingangscodes der Form 4 X (1 aus 10) in einem Ausgangscode
der Form (1 aus 10000),
z. B. für einen Kennungszuordner in Fernmelde-, insbesondere
in Fernsprechvermittlungsanlagen.
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An einen derartigen Codewandler werden folgende Forderungen gestellt:
Der Codewandler soll schnell arbeiten, deshalb werden als verknüpfende Elemente
häufig Dioden in Kombination mit Transistoren benutzt, die eine kurze Schaltzeit
haben. An einem verknüpfenden Element hängen meist Bündel "on Eingängen, so daß
eine Vorsorge für die Entkopplung der markierten und nicht markierten Eingänge erforderlich
ist. Die Entkopplung wird häufig durch mechanische Unterbrechung bewirkt. Die Sperrung
der nur über einen Teil der Eingänge angesteuerten Verknüpfungselemente wird häufig
durch Hintereinanderschaltung mehrerer Verknüpfungselemente verbessert. Da diese
Hintereinanderschaltung pro Codewandlerausgang erforderlich ist, kommt eine derartige
Verbesserung sehr teuer. Um eine große Last am Ausgang des Codewandlers treiben
zu können, ohne die direkte Verknüpfung der Eingangszeichen aufgeben zu müssen,
wurde auch bereits vorgeschlagen, mit dem Verknüpfungselement ein Verstärkerelement
oder ein Relais anzusteuern, das dann allerdings auch pro Ausgang erforderlich ist.
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Aufgabe der Erfindung ist ein Codewandler, der die genannten Nachteile
bekannter Codewandler vermeidet.
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Ein Codewandler der eingangs bezeichneten Art nach der Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, daß die die ersten beiden Dekaden mit den letzten beiden
Dekaden zu Codewandlerausgängen verknüpfenden Ausgangstransistoren einerseits mit
der Basis direkt an die Kollektoren von im Ruhezustand leitenden Eingangstransistoren,
andererseits mit dem Emitter direkt an die Kollektoren von im Ruhezustand gesperrten
Eingangstransistoren angeschlossen sind und mit dem Kollektor die Ausgänge bilden,
daß die Markierung eines Ausgangstransistors durch Sperrung eines Eingangstransistors
der beiden ersten Dekaden und durch Öffnung eines Eingangstransistors der beiden
letzten Dekaden erfolgt, und daß die Sperrung der nur über einen Teil der Dekaden
angesteuerten Ausgangstransistoren allein durch unterschiedliche Potentiale der
Ansteuersignale in den einzelnen Dekaden erfolgt.
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Der mit dem Codewandler nach der Erfindung erzielte technische Fortschritt
liegt darin, daß alle obengenannten Forderungen ohne zusätzlichen Aufwand an Bauelementen
erfüllt werden.
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Die Erfindung soll nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen
erläutert werden.
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F i g. 1 zeigt die wesentlichen Teile des Codewandlers; F i g. 2 zeigt
einen Codewandler nach der Erfindung in einer ausführlicheren Darstellung.
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Bei dem in F i g. 1 dargestellten Codewandler sind die Transistoren
T 00 bis T99 den beiden ersten Eingangsdekaden zugeordnet, während
die Transistoren T 00' bis T99' den beiden letzten Eingangsdekaden
zugeordnet sind. Die genannten Transistoren werden zur besseren Unterscheidung von
anderen als Eingangstransistoren bezeichnet. Die Kollektoren beider Gruppen von
Eingangstransistoren werden mit Ausgangstransistoren T 0000 bis
T9999 verknüpft, wobei die Basis der Ausgangstransistoren jeweils mit einem
Eingangstransistor der ersten beiden Dekaden und der Emitter mit einem Eingangstransistor
der beiden letzten Dekaden verbunden ist, während der Kollektor jedes Ausgangstransistors
einen Ausgang des Codewandlers bildet. So verknüpft z. B. der Ausgangstransistor
T9999 die Kollektoren der Eingangstransistoren T 99 und T99' zum Ausgang
A 9999. Bei diesemCodewandler sind die Eingangstransistoren T
00 bis T99 der ersten beiden Dekaden im Ruhezustand reitend, was in
der üblichen Weise durch Schraffur der Sinnbilder angedeutet ist. Die Eingangstransistoren
T 00' bis T99' der beiden letzten Dekaden sind im Ruhezustand
gesperrt. Im Ruhezustand muß also die Spannung UT/H an der Basis der Eingangstransistoren
T 00 bis T99 größer als Null und die Spannung UZ/E an der Basis der
Transistoren T 00' bis T99' kleiner als die Spannung Ua an deren Emitter
sein. Dann sind im Ruhezustand alle Ausgangstransistoren T0000 bis
T9999 gesperrt, weil an der Basis jeweils angenähert das Potential Null und
am Emitter jeweils über die Widerstände R2 die Spannung + Uc liegt, so daß alle
Basis-Emitter-Dioden in Sperrichtung vorgespannt sind. Der Codewandler verbraucht
also im Ruhezustand nur eine geringe Energie bei den Eingangstransistoren T00
bis T99.
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Zur Markierung eines Ausgangs muß ein Eingangstransistor der beiden
ersten Dekaden gesperrt werden und im Eingangstransistor der beiden letzten Dekaden
geöffnet werden. Wird z. B. die Spannung UTJH an der Basis des Transistors
T99 auf einen Wert kleiner als Null abgesenkt und gleichzeitig die Spannung
UZTE an der Basis des Transistors T99'
auf einen Wert größer als die Spannung
Ua angehoben, so wird der Transistor T99 gesperrt, und der Transistor T99'
wird leitend. Damit erscheint an der Basis aller Ausgangstransistoren, die mit dem
Eingangstransistor T99 verbunden sind, also der in F i g. 1 dargestellten Ausgangstransistoren
T9900 und T9999, über den Widerstand R 1 die Spannung + Ub.
Gleichzeitig erscheint am Emitter aller Ausgangstransistoren, die mit dem Eingangstransistor
T99' verbunden sind, also der in F i g. 1 dargestellten Ausgangstransistoren
T O0999 und T9999, die Spannung + Ua. Hält man die Bedingungen:
Ub > Ua > 0 ein, so wird nur der Ausgangstransistor T9999 leitend,
während alle anderen Ausgangstransistoren, die nur mit einem der markierten Eingangstransistoren
verbunden sind, gesperrt bleiben. Bei diesem Codewandler steigt also der Eigenverbrauch
an Energie auch bei irgendeiner Markierung nicht an.
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Bei dem in F i g. 1 dargestellten Beispiel wurde angenommen, daß der
Codewandler ein Teil eines Kennungszuordners ist. An die Ausgänge A 0000
bis A 9999 des Codewandlers ist daher ein Rangierfeld für die Kennungen 1 bis n
der einzelnen Ausgänge angeschlossen. Einem Ausgang kann eine Kennung z. B. durch
Einfügen einer steckbaren Diode zugeteilt werden. Im Ruhezustand liegt an allen
Ausgängen A 0000 bis A 9999 über die Widerstände R 3 die Spannung
+ Ub. Sofern man die Bedingung Ud < Ub einhält, bleibt der Kennungstransistor
TKn gesperrt. Wird ein Ausgangstransistor leitend, so wird auch der entsprechende
Kennungstransistor leitend, sofern nur die Bedingung Ud > Ua eingehalten
ist, am Kennungsausgang Kn steigt dann z. B. die Spannung von -Un auf den Wert Ud
an. In der dargestellten
Schaltung kann der Codewandler eine sehr
große Anzahl von Kennungstransistoren treiben, allerdings darf immer nur eine Markierung
zur Zeit vorliegen. Diese Forderung ist auch bereits wegen der Eindeutigkeit der
Aussage zu erheben, da die Kennungsausgänge Kn allen Codewandlerausgängen mit dieser
Kennung gemeinsam zugeordnet sind.
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In F i g. 1 ist die Umwandlung der 4 X (1 aus 10)-Markierung in eine
2 X (1 aus 100)-Markierung nicht mit dargestellt, da diese Umwandlung auch mit bekannten
Codewandlern und etwas höherem Aufwand durchgeführt werden kann. Dagegen zeigt F
i g. 2 einen Codewandler, bei dem auch dieser Teil der Umwandlung nach dem gleichen
Prinzip der Verknüpfung durchgeführt wird wie bei der Umwandlung der 2 X (1 aus
100)-Markierung in eine (1 aus 10 000)-Markierung.
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Die Leitungen 0 bis 9 in den Dekaden T, H, Z
und E bilden
in F i g. 2 die Eingänge für die Markierung 4 X (1 aus 10). Die Transistoren
T 00 bis T 99
verknüpfen die Dekaden T und
H, die Transistoren T 00' bis T 99' die Dekaden Z und E. Die
Transistoren T 0000 bis T 9999 verknüpfen wie in F i g.1 die beiden
ersten Dekaden T und H mit den beiden letzten Dekaden Z und E zu den
Ausgängen A 0000 bis A 9999. An diese Ausgänge des Codewandlers kann wie
in F i g. 1 z. B. ein Rangierfeld für Kennungen angeschlossen sein.
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Im Ruhezustand sollen die Transistoren T 0 bis T 9
und
Z 0' bis Z 9' leiten, und die Transistoren H 0 bis H9 und E0' bis E9' sollen gesperrt
sein. Dann sind die Transistoren T 00 bis T99 und T 00' bis
T99'
gesperrt, wenn die Beziehungen UT > UH und UE > UZ erfüllt
sind. Außerdem sollen alle Ausgangstransistoren T 0000 bis
T 9999 gesperrt sein, also muß im Ruhezustand Uc < Ub sein.
An den Ausgängen A 0000 bis A 9999 liegt dann ein über nicht
dargestellte Widerstände zugeführtes Batteriepotential.
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Zur Markierung eines Ausganges muß je einer der Eingangstransistoren
T 0 bis T 9 und ZO' bis Z9' gesperrt und je einer der EingangstransistorenH0
bis H 9 und E O' bis E9' geöffnet werden. Dazu muß an einem
Eingang der Dekade T die Spannung gegenüber der Spannung UT angehoben werden und
an einem Eingang der Dekade H die Spannung gegenüber der Spannung UH abgesenkt
werden, und an einem Eingang der Dekade Z muß die Spannung gegenüber der Spannung
UZ abgesenkt und in der Dekade E die Spannung gegenüber der Spannung UE angehoben
werden. Es müssen also folgende Bedingungen gelten: Ub > UE > UZ
Uc
< UH< UT UH > UE.