DE1487182C

DE1487182C - Circuit for generating pulses

Info

Publication number: DE1487182C
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 7900 Ulm. H03k 5-153 Ohnsorge
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Publication date: 1972-06-08

Description

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Die Erfindung betrifft einen Impulsgenerator, der In der F i g. 1 ist ein erfindungsgemäßer Impulsmit einer Impulsquelle verbindbar ist und beim Aus- generator dargestellt, der im wesentlichen aus einem fall der Impulsquelle so lange Impulse liefert, bis die monostabilen Schaltelement MS besteht, dessen Aus-Impulsquelle wieder mit der Sendung beginnt. gang A mit dem Eingang eines Verzögerungselemen-The invention relates to a pulse generator which, in FIG. 1 a pulse according to the invention can be connected to a pulse source and is shown in the off generator, which essentially supplies pulses from a case of the pulse source until the monostable switching element MS exists, whose off pulse source starts transmitting again. gang A with the input of a delay element

Es ist bekannt, eine monostabile oder astabile 5 tes V verbunden ist, wobei der Ausgang des Verzöge-Kippschaltung durch einen digitalen Regelkreis zu rungselementes V mit dem Eingang des monostabilen realisieren, der aus einer bistabilen Kippschaltung Schaltelementes verbunden ist, so daß der Impulsbesteht, deren Ausgänge mit den Eingängen über ein generator die Form eines digitalen Regelkreises auf- bzw. zwei Verzögerungselemente verbunden sind. weist. Das monostabile Schaltelement MS hat folgende Dabei können die Verzögerungselemente als Laufzeit- io Eigenschaften: Ein Eingangsimpuls erregt das Schaltkabel, i?C-GIieder oder als kompliziertere Einrichtun- element derart, daß nach einer vorgebbaren Zeit t_v am gen ausgebildet sein. - . Ausgang des Schaltelementes ein Impuls abgegebenIt is known that a monostable or astable 5 th V is connected, the output of the delayed flip-flop through a digital control loop to realize approximately element V with the input of the monostable, which is connected to a bistable flip-flop switching element so that the pulse consists of Outputs with the inputs via a generator in the form of a digital control loop or two delay elements are connected. shows. The monostable switching element MS has the following properties as delay elements: An input pulse excites the switching cable, i-C element or, as a more complicated device element, such that after a predeterminable time t _v am gene. -. Output of the switching element emitted a pulse

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 059 029 ist es wird, falls in dieser vorgebbaren Zeitspanne t_v kein bereits bekannt, daß der Ausfall von Impulsen mittels weiterer Eingangsimpuls am Eingang des Schalteiner monostabilen Kippschaltung festgestellt werden 15 elementes erscheint. Andernfalls gibt das Schaltkann, die durch die ihr zugeführten Impulse in der element erst dann einen Impuls am Ausgang ab, bedingt stabilen Lage gehalten wird und erst dann in wenn am Eingang mindestens während der vorgebdie stabile zurückkippt, wenn der Abstand zwischen baren Zeitspanne t_v kein weiterer Eingangsimpuls zwei Impulsen ein vorbestimmtes Maß überschreitet; aufgetreten ist. Wenn nun von einer Impulsquelle beim Zurückkippen in die stabile Ruhelage ändert 20 über den Eingang E₂ Impulse an das Verzögerungssich bei dieser Schaltung der Ausgangspegel. element V, im speziellen Fall an das Datenverarbei-From the German Auslegeschrift 1 059 029 it is, if in this predeterminable time span t _v none already known, that the failure of pulses can be determined by means of further input pulses at the input of the switch of a monostable multivibrator 15 element appears. Otherwise, the switching can, which by the pulses supplied to it in the element only then emits a pulse at the output, is held in a conditionally stable position and only then tilts back at the input at least during the predetermined stable position, if the distance between the time period t _{v is} no further input pulse exceeds two pulses a predetermined amount; occured. If now from a pulse source when tilting back into the stable position of rest, the output level changes via the input E ₂ pulses to the delay circuit in this circuit. element V, in the special case to the data processing

In automatischen Datenverarbeitungs- und Daten- tungs- oder Datenübertragungssystem, abgegeben Übertragungssystemen ergibt sich oftmals folgende werden, deren zeitliche Abstände kleiner als die vorAufgabenstellung: Von einer Impulsquelle werden gebbare Zeitspanne t_v sind, so gibt das monostabile fortlaufend Impulse geliefert; sobald diese Impulsquelle 25 Schaltelement MS so lange keinen Ausgangsimpuls ab, mit der Sendung aussetzt, soll ein weiterer Impuls- bis die Impulsquelle keine Impulse mehr an den generator so lange Impulse liefern, bis die erste Impuls- Eingang E₂ liefert. Der sodann abgegebene Ausgangsquelle wieder mit der Sendung beginnt oder ein impuls des monostabilen Schaltelementes gelangt Stoppbefehl für den weiteren Impulsgenerator gegeben über das Verzögerungselement V wieder an den wird. 30 Eingang des Schaltelementes, so daß die AnordnungIn automatic data processing and data or data transmission systems, output transmission systems often result in the following, the time intervals of which are smaller than the previous task: A pulse source gives time spans t _v , so the monostable continuously delivers pulses; as soon as this pulse source 25 switching element MS does not send an output pulse from the transmission, another pulse until the pulse source no longer supplies pulses to the generator until the first pulse input E ₂ supplies. The output source then emitted begins again with the transmission or a pulse from the monostable switching element arrives at the stop command for the further pulse generator, which is given via the delay element V again. 30 input of the switching element, so that the arrangement

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen als Impulsgenerator arbeitet. Der erfindungsgemäße aus einem digitalen Regelkreis bestehenden Impuls- Impulsgenerator kann auch durch einen Triggergenerator zu schaffen, der mit möglichst geringem impuls am Eingang E₁ des monostabilen Schalt-Aufwand die oben angegebene Forderung erfüllt. elementes eingeschaltet werden. Weiterhin ist esThe invention is based on the object of working as a pulse generator. The pulse generator according to the invention, consisting of a digital control loop, can also be created by a trigger generator which meets the above requirement with the lowest possible pulse at the input E _{1 of the monostable switching effort.} element must be switched on. Furthermore it is

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 35 möglich, die Abgabe von Impulsen am Ausgang A löst, daß als Kippstufe ein Schaltelement vorgesehen des monostabilen Schaltelementes MS durch am Einist, das sich durch einen ersten Triggerimpuls aus der gang E₁ des monostabilen Schaltelementes auftretendeThis object is made possible according to the invention, the output of pulses at output A solves that a switching element of the monostable switching element MS is provided as a flip-flop which occurs through a first trigger pulse from the output E _{1 of} the monostable switching element

stabilen Ruhelage in eine bedingt stabile Lage kippen _T , . , .. . _ ^ltilt stable rest position into a conditionally stable position _T,. , ... _ ^ l

... Z. -r · 1 -j- Γ Impulsfo gen mit einer Frequenz > — zu ver-... Z. -r 1 -j- Γ pulse sequences with a frequency> - to be

und durch weitere Triggerimpulse in dieser Lage ^{F 5 M} t, and by further trigger impulses in this position ^{F 5 M} t,

halten läßt und aus dieser erst dann unter Abgabe 40 hindern.can hold and only then prevent from this under levy 40.

eines Ausgangsimpulses in die Ruhelage zurückkippt, In der F i g. 2 ist ein entsprechender digitaler Regelwenn die Zeit zwischen zwei Triggerimpulsen einen kreis dargestellt, bei dem das monostabile Schaltvorgegebenen Wert überschreitet, und daß der Ausgang element MS durch eine Schmitt-Trigger-Schaltung Sr des Schaltelementes über das Verzögerungselement und eine nachfolgende Impulsformerstufe / ersetzt ist. mit dem Eingang in an sich bekannter Weise verbunden 45 Zusätzlich ist in dem Regelkreis ein durch Triggerist, impulse T bzw. T steuerbarer Schalter S vorgesehen, Das monostabile Schaltelement kann in günstiger mit dem der Regelkreis zu vorgebbaren Zeiten geöffnet Weise durch eine Impulsformerstufe und eine voran- oder geschlossen werden kann. Die Schmitt-Triggergehende Schmitt-Trigger-Schaltung mit einem im Schaltung ST kann dabei durch eine in der F i g. 3 Eingangskreis liegenden Kondensator realisiert wer- 50 dargestellte Anordnung realisiert werden. Diese beden, von dessen Ladezustand der Kippzustand der steht aus einem an sich bekannten Schmitt-Trigger Stufe abhängt und dem die Eingangsimpulse nieder- mit zwei pnp-Transistoren T₁ und T₂, deren Emitterohmig zugeführt werden, so daß dieser während der elektroden miteinander verbunden und über einen Dauer der Eingangsimpulse schnell so weit aufgeladen gemeinsamen Widerstand R₁ und einen dazu parallelwird, daß die Kippstufe sicher in den astabilen Zu- 55 liegenden Kondensator C₁ geerdet sind. Die Kollektorstand kippt, wobei die Entladezeitkonstante des elektroden der Transistoren T₁ und T₂ sind über je Kondensators die Breite der Ausgangsimpulse be- einen Arbeitswiderstand R₃ und A₄ mit der negativen stimmt. Dabei kann die Aufladung des Kondensators Betriebsspannung t/s verbunden. In für einen Schmittder Schmitt-Trigger-Schaltung durch einen nieder- Trigger charakteristischer Weise erfolgt die einseitige ohmigen, von den Eingangsimpulsen gesteuerten, 60 Kopplung zwischen der Kollektorelektrode des Tranvorzugsweise von einem Transistor gebildeten Schalter sistors T₁ und der Basiselektrode des Transistors T₂ schnell erfolgen, während der Entladestrom des Kon- durch einen Widerstand R₂, der zur Impulsversteiledensators dem Schmitt-Trigger-Eingang zur Steuerung rung mit einem Kondensator C₂ kleiner Kapazität der Kippstufe in den astabilen Zustand zugeführt überbrückt wird. Ein einseitig geerdeter Basiswiderwird. 65 stand R_& sorgt im Zusammenhang mit den Wider-Die Erfindung soll im folgenden an Hand der in den ständen R₂ und A₄ dafür, daß der Transistor T₂ im F i g. 1 bis 3 dargestellten Schaltungsanordnungen Ruhezustand leitend ist. Die Basiselektrode des Trannoch etwas näher erläutert werden. sistors T₁ bildet den Steuereingang des Schmitt-Trig-of an output pulse tilts back into the rest position, In the F i g. 2 is a corresponding digital rule when the time between two trigger pulses is shown in a circle in which the monostable switching exceeds the specified value, and that the output element MS is replaced by a Schmitt trigger circuit Sr of the switching element via the delay element and a subsequent pulse shaper stage /. connected to the input in a manner known per se. In addition, a switch S controllable by triggerist, pulses T or T is provided in the control circuit - or can be closed. The Schmitt trigger-going Schmitt trigger circuit with one in the circuit ST can be replaced by one shown in FIG. 3 input circuit lying capacitor can be realized. The arrangement shown can be realized. This means that the state of charge of the tilting state depends on a known Schmitt trigger stage and that the input pulses are fed down with two pnp transistors T ₁ and T ₂ , the emitter resistance of which is connected, so that these are connected to one another during the electrodes and a common resistor R ₁ and a common resistor R 1 and a parallel thereto are rapidly charged over a duration of the input pulses so that the flip-flop is safely grounded _{in the astable capacitor C 1 connected to it.} The collector level tilts, the discharge time constant of the electrodes of the transistors T ₁ and T ₂ being the width of the output pulses for each capacitor, a working resistance R ₃ and A _{4 being} negative. The charging of the capacitor can be connected to the operating voltage t / s. In a manner characteristic of a Schmittder Schmitt trigger circuit through a low trigger, the one-sided ohmic coupling, controlled by the input pulses, takes place quickly between the collector electrode of the transistor T _1, preferably formed by a transistor, and the base electrode of the transistor T ₂ , while the discharge current of the Kon- is bridged by a resistor R ₂ , the Schmitt trigger input to the control tion with a capacitor C ₂ small capacitance of the flip-flop in the astable state supplied to the pulse displacement capacitor. A base grounded at one end is counteracted. 65 stand R _& provides in connection with the cons-The invention is intended in the following with reference to the stands in R ₂ and A ₄ that the transistor T ₂ in FIG. 1 to 3 circuit arrangements illustrated idle state is conductive. The base electrode of the Trannoch will be explained in more detail. sistor T ₁ forms the control input of the Schmitt trigger

gers, der über einen vorzugsweise einstellbaren Widerstand P mit dem erdfernen Anschluß eines Kondensators C₄ verbunden ist, dessen Lade- und Entladezeitkonstanten die Ansprechdauer des Schmitt-Triggers bestimmen. Der Kollektor des Transistors T₂ ist über einen weiteren Kondensator C₃ ebenfalls mit dem erdfernen Anschluß des Kondensators C₄ verbunden. Die Aufladung des Kondensators C₄ erfolgt aus der negativen Betriebsspannungsquelle Ub über einen niederohmigen Ladewiderstand R₆ und einen Schalter, der den erdfernen Anschluß des Kondensators C₄ mit dem Widerstand R₆ verbindet. In dem gewählten Ausführungsbeispiel wird dieser Schalter mittels eines Transistors T₃ verwirklicht, in dessen Emitterzuleitung eine Siliziumdiode D zur Verringerung des im Sperrzustand durch den Transistor fließenden Reststroms liegt. An der Basis des Transistors T₃ auftretende Eingangsimpulse bewirken, daß der Kondensator C₄ schnell aufgeladen und der Schmitt-Trigger in den astabilen Zustand gekippt wird. Der Schmitt-Trigger kippt erst wieder in seinen stabilen Zustand zurück, falls der in den Transistor T₁ hineinfließende Entladestrom des Kondensators C₄ eine gegebene Schwelle unterschreitet. Erscheinen jedoch während der Entladung des Kondensators C₄ am Eingang des Transistors T₃ weitere Eingangsimpulse, so bleibt der Schmitt-Trigger so lange in dem astabilen Zustand, bis während einer durch die Entladezeitkonstante des Kondensators C₄ vorgegebenen Zeitspanne keine weiteren Eingangsimpulse an der Basis des Transistors T₃ auftreten.gers, which is connected via a preferably adjustable resistor P to the remote connection of a capacitor C ₄ , the charge and discharge time constants of which determine the response time of the Schmitt trigger. The collector of the transistor T ₂ is also connected to the remote connection of the capacitor C ₄ via a further capacitor C ₃ . The capacitor C ₄ is charged from the negative operating voltage source Ub via a low-resistance charging resistor R ₆ and a switch which connects the remote connection of the capacitor C ₄ to the resistor R _6. In the selected exemplary embodiment, this switch is implemented by means of a transistor T ₃ , in the emitter lead of which there is a silicon diode D for reducing the residual current flowing through the transistor in the blocking state. Input pulses occurring at the base of the transistor T _{3 have the} effect that the capacitor C _{4 is} charged quickly and the Schmitt trigger is tilted into the astable state. The Schmitt trigger only flips back into its stable state if the discharge current of the capacitor C ₄ flowing into the transistor T ₁ falls below a given threshold. If, however, further input pulses appear at the input of transistor T ₃ during the discharge of capacitor C ₄ , the Schmitt trigger remains in the astable state until there are no further input pulses at the base of the _{during a period of time specified by the discharge time constant of capacitor C 4} Transistor T ₃ occur.

Die verschiedenen möglichen Arbeitsweisen eines Impulsgenerators nach der Erfindung werden nachstehend an Hand eines Impulsplanes näher erläutert.The various possible modes of operation of a pulse generator according to the invention are described below explained in more detail using an impulse plan.

Die F i g. I bis IV des Impulsplanes zeigen den Verlauf der Spannungen an den Eingängen E₁ und E₂ des Impulsgenerators und an seinem Ausgang A sowie den Verlauf der Spannung am Ausgang des Verzögerungselementes V, die »Stellgröße«.The F i g. I to IV of the pulse plan show the course of the voltages at the inputs E ₁ and E _{2 of} the pulse generator and at its output A as well as the course of the voltage at the output of the delay element V, the "manipulated variable".

Sind die Frequenz f_x der Impulsfolge am Eingang E₁ und die Frequenz /₂ der Impulsfolge am Eingang E₂, wie in F i g. I dargestellt, beide höher als die untere vorgebbare Grenzfrequenz /«, bei der noch kein Zurückkippen der monostabilen Kippschaltung in den stabilen Zustand erfolgt, so ist der Spannungsverlauf am Ausgang A des Impulsgenerators eine Gleichspannung. Ist eine der beiden Frequenzen J₁ oder f₂ Null, die andere jedoch kleiner als die Grenzfrequenz f_u, so ergibt sich, wie in F i g. II dargestellt, am Ausgang A des Impulsgenerators eine unregelmäßige Impulsfolge, wobei die Vorderflanken der Impulse teilweise durch die am Eingang E₁ bzw. E₂ anliegende Impulsfolge bestimmt werden und teilweise durch die Stellgröße am Ausgang des Verzögerungselementes V. Sind beide Frequenzen Z₁ und f₂ Null, so ergibt sich, wie in F i g. III dargestellt, eine Impulsfolge am Ausgang A, die allein durch die Stellgröße bestimmt wird. Diese Impulsfolge hat eine Frequenz /, die sich aus der unteren Grenzfrequenz /« und der Verzögerungszeit /„ des Verzögerungselementes ergibt. In F i g. IV ist der Fall dargestellt, daß zwar an beiden Eingängen E₁ und E₂ Impulsfolgen anstehen, daß deren Frequenz jedoch in beiden Fällen unterhalb der Grenzfrequenz f_u liegt. In diesem Fall wird die Impulsfolge am Ausgang A sowohl durch die Impulse an den Eingängen E₁ und E₂ als auch durch die Stellgröße am Ausgang des Verzögerungselementes V bestimmt, und es ergibt sich eine unregelmäßige Impulsfolge ähnlich wie bei dem in F i g. II dargestellten Beispiel.If the frequency f _{x of} the pulse train at input E ₁ and the frequency / _{2 of} the pulse train at input E ₂ , as in FIG. I, both higher than the lower predeterminable cut-off frequency / «, at which the monostable trigger circuit does not yet tilt back into the stable state, the voltage curve at output A of the pulse generator is a direct voltage. If one of the two frequencies J ₁ or f _{2 is} zero, but the other is less than the limit frequency f _u , the result is as in FIG. II, an irregular pulse train at the output A of the pulse generator, the leading edges of the pulses being partly determined by the pulse train present at the input E ₁ or E ₂ and partly by the manipulated variable at the output of the delay element V. Are both frequencies Z ₁ and f ₂ zero, it results, as in FIG. III, a pulse train at output A, which is determined solely by the manipulated variable. This pulse train has a frequency / which results from the lower limit frequency / «and the delay time /“ of the delay element. In Fig. IV the case is shown in which, although pulse trains are present at both inputs E ₁ and E ₂ , their frequency, however, is below the limit frequency f _u in both cases. In this case, the pulse train at the output A is determined by the pulses at the inputs E ₁ and E ₂ as well as by the manipulated variable at the output of the delay element V , and the result is an irregular pulse train similar to that in FIG. II illustrated example.

Claims

Patent claims:

1. Pulse generator that can be connected to a pulse source and in the event of failure of the pulse source continues to deliver impulses until the impulse source starts transmitting again, characterized in that that a flip-flop is provided, which by a first trigger pulse from the stable rest position tilts into a conditionally stable position due to further trigger pulses in this position is held and from this only then with the emission of an output pulse in the rest position tilts back when the time between two trigger pulses exceeds a specified value, and that the output of the flip-flop circuit via a delay element in a manner known per se is connected to the input of the flip-flop.

2. Pulse generator according to claim 1, characterized in that the delay element (V) consists of homogeneously distributed or concentrated passive switching elements.

3. Pulse generator according to claim 1, characterized in that the delay element (V) consists of at least one trigger stage.

4. Pulse generator according to claim 1, characterized in that the delay element (V) consists of a data processing or data transmission system.

5. Pulse generator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the monostable switching element (MS) consists of a pulse shaper stage (/) and a preceding Schmitt trigger circuit (ST) with a capacitor (C ₄ ) in the input circuit, the state of charge of which the flip-flop state of the stage depends and to which the input pulses are fed with low resistance, so that it is quickly charged during the duration of the input pulses so that the flip-flop safely flips into the astable state, the discharge time constant of the capacitor determining the width of the output pulses .

6. Pulse generator according to claim 5, characterized in that the charging of the capacitor (C ₄ ) of the Schmitt trigger circuit (ST) is carried out quickly by a low-resistance switch controlled by the input pulses, preferably formed by a transistor (T ₃ ) the discharge current of the capacitor (C ₄ ) is fed to the Schmitt trigger input for controlling the multivibrator in the astable state.

7. Pulse generator according to one of claims 1 to 6, characterized in that a controllable switch (S) is provided in the control loop.

1 sheet of drawings