DE1574671A1 - Elektronenrechnerstromkreis - Google Patents

Description

Dip!. Ing. Robert Meier

Patentanwalt

"6 Fran!;f'jrf an Main

Auf dem Mühlberg 16

Telefon 682070

AD-128 5. März 1968

Me/di

Elektronenrechnerstromkreis

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektronenrechner-Stromkreis, vorzugsweise mit einem elektronischen Integrator, der auf verschiedene Betriebsarten umschaltbar ißt.

Bekannt geworden ist ein elektronischer Integrator, der einen mit hoher Verstärkung arbeitenden Verstärker und einen Euckkopplungskondensator enthält, und der zwischen drei Betriebszuständen^

1. "'Betrieb", in welchem der Stromkreis ein Eingangssignal in Bezug auf die Zeit integriert und ein Ausgangssignal liefert,

2. "belegt¹*, in welchem der Integrator - vorzugsweise

so lange dieses gewünscht ist und ohne Dämpfung lediglich die Ausgangsspannung auf einem Wert hält, der zu Beginn dieses Betriebszustandes vorlag und

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5. "Rückstellung¹*, in welchem die Auegangsspannung des Stromkreises wechselt - gewöhnlich nit Vor· seichenumkehr - und proportional zu einem zweiten angelegten "Rückstell"- oder "Ursprungszustand"-Signal wird,

umschaltbar ist. Die "Bückstellung" soll dabei gewöhnlich so schnell wie möglich erfolgen.

Bei verschiedenen Anwendungen ist der Betriebszustand "Betrieb" nicht erforderlich. Es ist nur das Speichern von Signalen vorgesehen.* Derartige Stromkreise empfangen anstelle der normalen Eingangssignale lediglich Rückstellsignale und werden beispielsweise "Leitungs- Spannungs-Beleghalte'* oder "Abtast/Ealte"-Stromkreise genannt. Ganr? allgemein sollen solche Stromkreise ihre Eingangssignale so schnell wie möglich'in Gleichlauf bringen oder abtasten,

Die Genauigkeit der bekannten Stromkreise mit den Betriebszuständen "Betrieb" und "belegt" kann wesentlich durch ziemlich grosse Kondensatoren in der Grössenordnung von 1,0 mikrofarad verbessert werden.

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Die Vo. wjiidung grosser Kondensatoren stört aber die schnelle Umschaltung solcher Stromkreise während der "!Rückstellung" bzw. behindert das rasche in Gleichlauf Setsen oder das Abtasten.

Typische elektronische Integratoren der letzten Jahre erforderten Zeitkonstanten in der* Grössenordnung von einer Bekunde« um auf einen neuen Wert mit annehmbarer Genauigkeit umgeschaltet zu werden, wenn ein relativ grosser Kondensator von 1,0 mikrofarad verwendet wurde.

Eine grosse Anwwhl fortschrittlicher Rechner- bzw. Instrumentenanwendungen machen verbesserte Integratoren der geschilderten Art notwendig, die schneller als bisher auf einen neuen Wert umgeschaltet werden können.

Einige der bisher bekannten Stromkreise mit schneller Umschaltzeit (USA-Patentschrift 3,161,858) erfordern sehr hohe Yerstärkerausgangsströme, die den Verstärker überlasten. Auch treten Stabilitätsprobleme auf, weil im wesentlichen lediglich kapazitive Belastungen vorliegen.

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Andere bekannte Stromkreise mit Schnellumschaltung (USA-Patentschrift 3,231,728) benötigen in unvorteilhafter Weise zusätzliche Verstärker und sind schwer mit ausreichender Stabilität und hoher Arbeitsleistung zu konstruieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Spannungshalte- bzw. Integratorstromkreis mit sehr schneller Umschaltmöglichkeit zu schaffen, ohne dass dadurch eine Verstärkerüberlastung auftreten könnte. Anders ausgedrückt soll in einem solchen Stromkreis der Verstärkerladestromkreis begrenzt werden, ohne dadurch die Zeitkonstante des Umschal tens zu erhöhen.

Ss wurde gefunden, dass sich diese Aufgaben in einfacher Veise durch einen Elektronenrechnerstromkreis lösen lassen, der durch die Kombination folgender Merkmale gekennzeichnet ist:

ein direkt gekoppelter Verstärker mit hoher Verstärkung, einer Ausgangsklemme und einem Eingangsstromkreis, der eine Eingangsklemme und eine Bezugspotentialklemme aufweist, eine Eingangsimpedanz, deren eines Ende an einer Eingangssignalquelle angeschlossen ist, . . eine Bückkopplungsimpedanz, die zwischen der Ausgangsklemme und der Eingangsimpedanz angeordnet ist,

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eine erste Schalteranordnung, die eine Klemme zwischen der Bückkopplungsimpedanz und der Singangsimpedanz mit der Eingangsklemme verbindet,

ein Sondensator, der zwischen der Ausgangsklemme und einer zweiten Klemme liegt,

eine Richtleiteranordnung zwischen der zweiten Klemme und der Eingangsklemme,

eine zweite Schalteranordnung, die parallel zur Richtleiteranordnung angeordnet ist,

eine dritte Impedanz und eine dritte Schalteranordnung, durch die die dritte Impedanz zwischen die zweite Klemme und die Bezugspotentialklemme schaltbar ist.

Wenn die Stromkreiselemente des erfindungsgemässen Elektronenraclmerstromkraises ordnungsgemäss bemessen werden, kann dar Verstärker ausreichenden Reservestrom haben, welcher ihn instand setzt, normale Belastungen zu betreiben, ohne selbst überlastet zu werden. Erfindungsgemäss sollte auch eine schnelle Umsehaltmöglichkeit geschaffen werden, ohne dadurch die Verstärkerstabilität nachteilig zu beei nflussen.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnung.

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Veitare Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung sowie aus den. beigefügten Figuren.

Es zeigts

Fig. la ein vereinfachtes Schaltbild zur Erläuterung einen bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. Ib eine Tabelle mit den Schalterstellungen

während dreier unterschiedlicher Betriebsarten des Ausfühiuingsbeispiels nach Fig. \a,

Fig. 2a, 2b und 2c

vereinfacate Schaltaildar zur Srläute-eung dar drei h^rov^^t^n 3e*.? Lebsaxten des Au&fühxniEgsbeinpiiii ι na^h Fig. la,

Fig. 3 aiii genaue Schaltbild d«s bevorzugten Ausl'üimin jsb»iapiβ» η und

XMg. 4 eine auBEiaaanshailaog vo» Wa.? Isixfoxaisn zxve Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung.

Die Figuren la, Ib und 2a lassen erkennen, dass der Stromkreis nach Figur la ein elektronischer Integrator ist, der übliche Einga. '^widerstände R-I, H-2, einen herköauaiichen

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Funktionsverstärker A sowie einen Rückkopplungekondensator G-I enthält.

Vie die figuren 2a, 2b und 2c erkennen lassen, kann die Anordnung nach der Figur la drei verschiedene Betriebsarten: "Betrieb", "belegt" und "Rückstellung" einnehmen.

Die Betriebsart "Betrieb" des Integrators erhält man bei geöffneten Schaltern S-4, S-5 und S-6 durch Schliessen der Schalter S-I und S-2, wodurch die Eingangs signale von den Klemmen 10 und 11 an die Eingangswiderstände R-I und R-2 gelangen. Der Schalter 8-3, der willkürlich und wahlweise angeordnet werden kann, und der keinen wesentlichen Bestandteil der vorliegenden Erfindung darstellt, würde geschlossen sein, un die Klemme 15, an die eine Seite des Schalters S-5 angeschlossen ist, an Erdpotential zu legen, damit Kriechströme und wilde Kopplungen an Schalter S-5 gering gehalten werden können. Eine ähnliche Aufgabe hat der Schalter S-6, der wahlweise Kriechströme am Schalter S-I verhindert_v wenn letzterer offen ist.

Wie eich der Figur 2 entnehmen lässt, ist die Arbeltsweise des Stromkreises nach Figur 1 während der Betriebsart "Betrieb" vollkommen konventionell, wobei die Ausgangsspannung an der

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Klemme 20 gleich dem negativen Zeitintegral der Summe der beiden Eingangeströme ist, die über die Eingangswiderstände R-I und R-2 eingespeist werden.

In ähnlicher Weise lässt sich dem Schaltbild nach figur 2b entnehmen, dass die Arbeitsweise während der Betriebsart "belegt" ebenfalls konventionell ist. Biese erhält man durch das Offnen des Schalters S-I, wodurch die Eingangesignale an den Hemmen 10 und 11 abgeschaltet sind.

Während beider Betriebszustände "Betrieb" und "belegt" let der Schalter S-2 geschlossen, so dass die Klemmen 14- und direkt miteinander verbunden und die Dioden X-I und 1-2 kursgeschloaaen sind. Wird -der Stromkreis Jedoch In Beinen Betriebsbustand "Rückstellung" versetzt, wird, der Schalter 8-2 geöffnet und die beiden Dioden werden in den Hauptrtickkopplungssweig des Integratorstromkreises eingeschaltet.

Während der beiden Betrlebssustände "Betrieb" und "belegt" 1st der Anfangssustand oder das "IC-PotentIaI" an Klemme 13 unwirksam, weil es einmal durch den Schalter S-3 mit dem Erdpotential kurzgeschlossen und weil es «um andern durch den Schalter- S-5 vom Eingangsstroakreis dee Verstärkers A abgetrennt ist.

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Wenn sich die Torrichtung jedoch im Betriebszustand "Rückstellung¹¹ befindet, ist der Schalter S-5 geöffnet und der Schalter S-5 geschlossen, wodurch die Klemme 15 direkt mit der Verstärkereingangsklemme 16 verbunden wird. Bas Umschalten in den Betriebszustand "Rückstellung* erfordert ebenfalls das Schliessen des Schalters S-M-, wodurch die Klemme 1* über einen niedrigen Widerstand R-5, beispielsweise in der Grössenordnung von 100 Ohm, an Erdpotential gelegt wird.

Xm Betriebszustand "Rückstellung" soll erwünschterweise das Ausgangspotential an der Klemme 20 so schnell wie möglich die umgekehrte oder gegensätzliche Polarität von derjenigen TC-Spannung annehmen, die zur Zeit an der Klemme 15 anliegt, fcobei der jeweilige Betrag der gleiche bleibt, wenn die Widerstände R-5 und R-4· gleich sind, was angenommen wird.

Wird beispielsweise angenommen, dass vor dem Einschalten einas Betriebszustandes "Rückstellung³¹ der Stromkreis nach Figur i mit +100 YoIt an der Ausgangn^eraiae 20 im Betriebszustand "belegt¹* verharrt«, so dass der Kondensator C-I auf 100 ToIt aufgeladexi wäre, wird ferner - beispielsweise angjsnonaen „ dass die TC-Klemmβ 15 an eins nicht gezeigte

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Sig-nalquelle von 100 Y angeschlossen ist» so würde eine ordnungsgemässe "Rückstellung¹¹ die Spannung an der* Äusgangsklemme 20 -vorzugsweise so schnell wie möglich nach dem Einschalten dieses Betriebssustandes um 200 7 ändern und auf -100 Y bringen.

Eine "Rückstellung" unter diesen Umständen erfordert einen Verstärker, der den notwendigen Strom liefern kann, um den 1,0-mikrofarad-Kondensator C-I von +100 V auf -100 7 zu bringen. Es ist zwar wünschenswert, dass der Kondensator so schnell wie irgend möglich auf sein neues Potential gebracht wird, dieses darf jedoch nicht so schnell geschehen, dass der Verstärker A dadurch überlastai; wird·

Kine ziemlich einleuchtende Technik zum Verhindern einer derartigen Verstärkerüberlastung ist as, zwischen Eondansat er und Verstärkerausgaugsklemmen einen richtig gemessenen Strombegrenzungswiderstand zu schalten.

Wann ein Verstärker bei einem Spannungsbereich von 200 V am Verstärkerausgang, beispielsweise nur 10 mA ohne Überlastung liefern kann, darf der Strombegrenzungswiderstand nicht geringer als 20 000 Ohm sein, was beispielsweise bei

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einem Kondensator alt 1,0 mikrofarad eine Zeitkonetante von 20 msec, ergibt.

Bei einer eolchen Technik wurde der Verstärker gleich BU Beginn der Bückstellung 10 ml sun Laden des Kondensators bereitstellen können, er würde Jedoch einen exponentiell abfallenden Strom liefern, wenn der Kondensator wieder aufgeladen wird und er würde einen extrem kleinen Strom in der Zeit liefern, in welcher angenommen werden kann, dass der Kondensator auf seinen Endwert aufgeladen wird. Sine Zelter *"■',·* -' '

Ton 10 BO wird gev8hnllöh als notwendig betrachtet, SO-etiOÄkreise mit annebMbärer Genauigkeit auf eine

avifsuladen, so dass SOO msec, für eine

ßückstellung erforderlieh sein würden, wenn ein er-

Btroebegr#n«ungewideretand verwendet würde.

iach der vorliegenden Irflndung wird der Kondensator in *wei auf einenderf olgenden unterschiedlichen Blasen auf ge- ^Laden, Während der ersten Xhase 1 einer'Rüekstellung"

ladet der Terstärker den Kondensator über einen Strom-■epewfderatand auf, der eich von einem Stroebegreiusungswiderstand unterscheidet« im Bt romeee a wideret and entsteht ein Stroaibegrensungesteuereignal, Welches den Verstärker steuert und dessen Ausgangsspannung begrenst, um nicht

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nur während des Einschaltaugenblickes der Rückstellung ein Maximum an zulässigem Ausgangsstrom bereitzustellen, sondern auch innerhalb einer ununterbrochenen Periode, * bis der Kondensator vollkommen auf seinen Endwert aufgeladen ist. Sonach kann der Kondensator, ohne Überlastung des Verstärkers, sehr viel schneller geladen werden als unter Verwendung eines Strombegrenzungswiderstandes.

Eventuell erreicht der Kondensator einen Ladungszustand nahe seinem Endwert. Zu dieser Zeit wird das Strombegrenzungssteuersignal automatisch abgeschaltet und der Verstärker fährt fort, den Kondensator über den Widerstand aufzuladen, der dann in erster Linie als Strombegrenzungswiderstand und nicht mehr so sehr ale Strommesswiderstand arbeitet.

Selbst wenn soviel wie 10 BC als Zeitkonstante für die Viederaufladung während der zweiten Phase T*der Bückstellung erlaubt sein sollten, kann die erforderliche Gesamtzeitkonstante (T +"C) für die "Rückstellung¹¹ viel kürzer sein, da ein viel kleinerer Widerstand Verwendung finden könnte«

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In der Schaltung nach fig. 2cllegen zu Beginn t_Q der Rückstellung + 100 V am Kondensator 0-1 und + 100 V IC-Potential an der Klemme 13 an, so dass der Kondensator C-I mit einem Spannungswechsel von 200 V umgeladen vjerden muss, um die "Rückstellung" zu vollenden. Sobald die Stromkreisanordnung nach Figur 2c eingeschaltet ist, um die erste Phase der Bückstellung zu beginnen, und sobald der Verstärker A die Ausgangsklemme 20 in Bezug auf ihr 100 V-Ausgangspotential in negative Sichtung aussteuert, beginnt der Strom abwärts durch den Widerstand H-5 und nach rechts durch den Kondensator C-I zu fliessen. Irreicht dieser Strom 10 mA, so stellt sich ein Spannungsabfall, von 1,0 V am Widerstand R-5 ein, wodurch die Klemme 14 auf ein Potential von -1 V gebracht wird. Da der Spannungsabfall von 1 V sofort auftritt_t fällt die Ausgangsispanrung am Verstärker A innerhalb ein^r Zeit t_ um 1 V ab, wis dieses die Figur 4- zeigt.

Wird angenehmen, dass dl» Dioda X-2 1 V Xontaktpotential biisifest, so wird diese Diode 2-2 nun leitend, so dass ein säarlc gegengekoppeltes Signal an der Sarcmelklemme 16 aufti-itt, wodurch dar Verstärker A veranlasst wird, seinen *x±:ufrhnij33GTQz. auf nicht mehr a⁷1 11 τ Jfu begre»«?"' b".·*, »inauregeln. Bin Strom von 1,0 mA fliäsrt dann nach rechts

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durch den Widerstand R-3 und ein Rückkopplungsstroa von 0,99 nA flieset nach links durch den Widerstand R-4, so dass anfänglich ein Gesamtstrom von 1,99 mi durch die Diode X-2 zur Klemme 14 und ein Gesamtstrom von 11,99 i&A durch den Kondensator C-I fHessen wild. Mit 11,99 mÄ Durchfluss durch den Kondensator C-I, dessen Grosse mit 1,0 mikrofarad angenommen wird, tritt eine Änderung der Ausgangsspannung von 11,990 V pro Sekunde ein.

Wenn die Rückstellung mit derselben Geschwindigkeit beendet wird, benotigt ein Spannungswechsel von 200 Y nur etwa 16,7 msec, '«ma gegenüber den bisherigen Anordnungen eine Geschwind!-jk«Ltsverbesserung um den Faktor 12 bedeutet.

Fenn jedocii Ils Veratftx'kerüurgan^okleriäd 20 in Richtung, üurija C V und daraufhin <?.uf *ir,en 3ich vergrössernden negativen Spamiungswert ausgesteuert wird, vermindert BiSix der Strom durch, den Rückkopplungswiderstand R—¹J- auf 0 V und beginnt anschliessend nuc'i rechts «v fHessen, wodurch der Strom durch den Kondensator C-I von seinem Ausgangswert von 11,99 mA geringfügig auf einen Wert von IC mA herabgesetzt uird, was gemäss Fi^ir 4 in der Xeifcperiode 1! eineu arithmetischen Strommittelwert von 10,99 mA ergibt, so dass der durchschnittliche Betrag des Spannungs-

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wechsele am Kondensator C-I etwa 10,990 V/pro see. beträgt.

Die Verstärkerausgangespannung e^ und die Spannung am Kondensator G-I sind in. Figur 4 beide über der Zeit aufgetragen. Während der allmählich abfallende Strom von 11,99 auf 10 mil den 1,0 mfd-Kondeneator zugeführt wird, fällt die Spannung am Kondensator nahesu linear in der Zelt um 199 T in 18,2 msec, ab, was einen Zeit faktor 0! in Fig. 4 ergibt, bis der Kondensator C-I nur 1,0 V von der vollkommenen Bückstellung entfernt 1st. ■ ■ «■

Venn im Stromkreis ein Zustand erreicht 1st, der nur 1 V Ton der vollkommenen Rückstellung entfernt ist, mit einer Veratfirkerausgangeapennung von -100 V, einem Spannungsabfall von 1,0 Y am Widerstand B-5 und 99«0 V am Kondensator C-I, verursacht ein Weiteres Aufladen des Kondensators C-I, dass der Spannungsabfall am Widerstand B-5 unter einen Wert von 1 ¥ absinkt. Infolgedessen schaltet die Diode ,1-2 ab und versorgt die Terfttirkereingangsklenme nicht langer mit einem ,Steuersignal. Daher wird der Kondensator gemiss Figur 4 während der letzten !hase T"der Rückstellung exponentiell auf einen Endwert gebracht. Die Zeitperiode T" 1st, der Klarheit wegen, In Figur 4 in einem stark ver grÖeserten Maßstab dargestellt.

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Weil R-5 lediglich einen kleinen Widerstand su haben braucht, kann auch die Zeitkonetante fur die letste Phase der Rückstellung klein sein. Mit 100 Oha und 1,0 mikro-farad entspricht eine Zeitkonstante ron 10 RC nur 1,0 msec. Saher betragt dl« gesamte Seit (T +f) sum Rückstellen erflndungegemass nur 19,2 msec, wohingegen bisher bekannte Anordnungen 200 rnaec. brauchten, wenn eine Überlastung des Verstärkere rerhindert werden sollte·

Die mit einer ausgesogenen Linie in Figur 4 dargestellte Kurve setst voraus, dass 1-2 eine ideale Diode mit absolut rechtwinkliger Charakteristik ist und dass der Verstärker A einen perfekten frequenzgang und eine unendlich· Rückkopplungsschleifen-Verstärkung aufweist- Infolge der fitmdung in einer wirklichen Dioden-Kennlinie wird die Arbeitsleistung einee realen Stromkreises geringfügig in einer Art variieren, wie dieses durch gestrichelte linien in den beiden unteren Kennlinien der figur 4 dargestellt ist. Auch die Yerstärfcergrenswerte können geringfügig überschritten werden, wie diesee bei 25 durch gestrichelte !linien in der oberen Kennlinie der fig. 4 angedeutet ist.

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Sie Zeit ^verschaff t eine reichliche Rückstellzeit, so dass die Verstärkeraüsgangsspannung am Ende der Zeitspanne 'CVollkommen genau ist,

Die Wirkungsweise einer "Rückstellung¹* in entgegengesetzter Richtung, wobei die Diode X-I den Verstärker A steuert, ist infolge der Symmetrie des Stromkreises entsprechend, so dass keine detaillierte Beschreibung notwendig ist.

Verschiedene Anwendungen erfordern natürlich unterschiedliche Kondensatorgrössen. Wenn angenommen wird, dass die Dioden X-I und X-2 ^e 1 V Kontaktpotential besitzen, und dass der Widerstand R-5 in jedem Fall 100 Ohm beträgt, ergeben sich bei einem Spannungswechsel von 200 V mit üblichen Kondensatoren folgende Rückstellzeiten:

Kondensator C-I (mfd.) q?(maec.) fCnseo.) T +'Cünsec.)

10 182 10 192

1 18,2 1,0 19,2

0,1 1,82 0,10 1,92

0,01 0,182 0,01 0,192

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In vielen Anwendungen lässt sich die Zeit fetwa auf das vier- bis fünffache der RC-Zeitkonstante verkürzen und dabei doch eine annehmbare Genauigkeit sicherstellen. In verschiedenen anderen Anwendungen können die Anforderungen an die Verstärkerstabilitäten gelockert werden, indem grBssere Widerstände (beispielsweise 500 0ha) für den Widerstand R-5 und Dioden mit grösserea Kontaktpotential eingesetzt werden· Anstelle eines Paares parallelgeschalteter Dioden 2-1, X-2, können auch hintereinandexgeschaltete Dioden, beispielsweise Zener-Dioden X-3 und Z-4, die gestrichelt in Fig. la angedeutet sind, verwendet werden.

In der detaillierten wirklichen Ausbildung der Srfindung nach Fig. 3 werden die Funktionen der Schalter S-2, S-3» S-4 und S-5 in Fig. 1 jeweils von Transistoren Q-2, Q-3» Q-4 und Q-5 übernommen. Seile der Figur 3* die denen des vereinfachten Schaltbildes nach Fig. 1 entsprechen, sind mit gleichen Positionszahl en. versehen.

Dar Stromkreis gemäss Figur 3 wird voti den Betriebsarten "Betrieb" oder "belegt" in die Betriebsart "Hockstellung" durch Absenken des Steuerpotentials an der Klemme 30 von + 67 auf 0 V umgeschaltet. Beträgt die Steuerspannun^ an der Klemme 30 + 6 V, so hängt es von der Stellung des in

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figur 5 «leder vereinfacht dargestellten Schalters S-I ab, ob eich die Anordnung in der Betriebsart "Betrieb¹¹ bsw« "belegt" befindet. Schalter S-I enthält vorzugsweise einen elektronischen Schalter, der als Typ in der anerikanischen Patentanmeldung Ser.ffo. 37*»5*1 von Elmer G. Gilbert voa 11. Juni 196% dargestellt ist, und der Schalter S-6, der wahlfrei let, kann einen weiteren an eich bekannten Schalter enthalten, der durch dieselben, nicht dargestellten, Mittel gesteuert wird, die auch in Verbindung »it dea Schalter S-I Anwendung finden, nobel der Schalter S-I während des Betriebemustande· "Betrieb" geschlossen und während dee BetriebsKuetandea "belegt¹¹ offen ist.

Vährend de· Betriebjuustandec "Betrieb" «ehaltet da· positive Potential an der Steuerkleaaie 30 den Stroa ab, der tos Widerstand B-Il durch die Diode 1-11 flieset, wodurch das Potentiel an der Bast· von Q-8 in hinreichender Welse ansteigt, us Q-8 ansoachalten. Bas Absinken der lollektorspannung τοη Q-8 cht den Basisstrom von Q-4a_v wodurch der Transistor Q-4* abgeschaltet wird. Bas Absinken der rollektorapannung ton Q-S schaltet sogleich den Translator Q-9 an, wodurch die Xollektorspannung von Q-9 ansteigt, was wiederum den Stros abschaltet, der von der Basis von Q-4b flieset, wodurch sichergestellt wird, dass der

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Transistor Q-4b abgeschaltet wird.

Sie ansteigende Kollektorspannung von Q-9 hebt die Basisspannung von Q-IO an und schaltet den Transistor Q-IO ab mit dem Ergebnis, dass der Kollektor von QtIO konstant negativ bleibt, wodurch der Feldeffekttransistor Q-5 in einen abgeschalteten bzw. "offenen" Zustand zurückversetzt wird.

Die absinkonde Kollektorspannung von Q-8 schaltet zugleich den transistor Q-Il an und verursacht dadurch ein weites Ansteigen der Kollektorspannung von Q-Il, wodurch der Feldeffekttransistor Q-2 angeschaltet wird, so dass die

Dioden X-Ia₁ Σ-lb, X-2a und X-2b kurzgeschlossen werden.

pn

Das + 6 V-Potential/der Steuerklesme 30 sperrt zugleich

die Diode X-12, wodurch die Spannung an der Kieme 24 ansteigt und den Transistor Q-5 einschaltet, so dass die Flenne 15 an Brdpotential liegt·

Die entgegengesetzte Funktlon, die sich abspielt, wenn das Potential der Steuerkieme 30 auf 0 Y absinkt, lässt sich leicht aus der vorangegangenen Erläuterung ableiten, so dass hierzu keine detaillierte Erklärung notwendig ist«

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Die transistoren Q~4a und Q-4b, die einander gegenüberliegend in umgekehrter Anordnung miteinander verbunden sind, werden benötigt:»·, um den Schalter S-4- darzustellen, der eine symmetrische Arbeitsweise und eine sehr geringe Abweichung erfordert.

Sie Diodenpaare X-Ia, X-Ib und X-2a, X-2b, von denen jede Dioda ein Kontaktpotential von 0,5 V besitzt, sind in Serie geschaltet, um das gewünschte Eontaktpotential von 1 T au liefern.

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Claims (1)

1. Patentanwalt

   6 Frankfurt am Main

   AvI dem MOhlberg It

   Tcbfon 682070

   AD-128 5. März 1968

   Me/di

   patehtahbpeOchb

   1. ELektrQnenrechnerstroinkreis, vorzugsweise mit eine· elektronischen Integrator, der auf verschiedene Betriebearten umschaltbar ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   einen direkt gekoppelten Verstärker^) mit hoher Verstärkung, einer Ausgangeklemme (20) und einem Blngangsstroakreis, der, eine Eingangsklemme (16) und eine Bezugepotentialklemme aufweist,

   eine Eingangsimpedanz (R-3), deren eines Ende an eine Eingangssignalquelle (X-C) angeschlossen ist, ein· Rückkopplungsimpedanz (R-4-), die zwischen der Ausgangsklemme (20) und der Eingangeimpedanz (R-3) angeordnet ist,

   eine erste Schalteranordnung (3-5)» die eine Hemme (15) zwischen der Rückkopplungsimpedanz (R-4) und der Eingangsimpedanz (R-3) mit der Eingangeklemme (16) verbindet, ein Kondensator (C-I) zwischen der Ausgangsklemme (20) und einer zweiten Klemme (14),

   90 9.8 8 A / 0 9-S 6. BAD orjqinal

   eine Richtleiteranordnung (1-1, 1-2, 1-5, 1-4) zwischen der zweiten Hemme (14) und der Blngangsklenme (16), eine »weite Schalteranordnung (S-2) parallel «ur Richtleiteranordnung (X-I, 1-2, 1-5, 1-4), eine dritte Impedanz (R-5) und

   eine dritte Schalteranordnung (S-4), durch die die dritte Impedanz (H-5) zwischen dl· «weite Elemae (IA) und die Bezugepotentialkleaae schaltbar ist. '

   2. Stromkreis nach Anspruch I₉ .

   dadurch gekenn&elchnet,

   dass die erste, zweite und dritte Schalteranordnung (S-5, ß-2, 6-4) derart mit einer Steuereignalquelle in Virlrrerstehen, dass die_Terate und dritte Schalteranordnung

   (S-5, S-4) schliesaen und die zweite Schalteranordnung (S-2) öffnet, ua die Spannung an der AuegangsUemae (20) zu veranlassen, einen Betrag anzunenaen, der proportional des Betrages eines Einganges!gnals von der Eingangesignalquelle (I-G) ist.

   3· Stroakreis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

   swelte £ingangslMpedanz (R-I, R-2), die swiechen einer

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   «weiten Eingangsflignalquelle und einer weiteren EL «erne (13) liegtt und ein· vierte Schalteranordnung (8-1) »wischen , der weiteren KLeMie (12) und der »weiten ELeaae (14)« ■ ■*

   4. Stromkreis nach Anspruch 1, gekennseichnet durch .

   einen »weiten· gegensätslich gepolten Richtleiter (Z-I),

   _t der parallel sur »weiten Schalteranordnung (S-S) geschaltet

   B«sae*)clea»a aufweist tmd »1t eine» Sp«i4dier1condfn*ator_f der,eirleohen der AusganfiSElesae und der Hny|jy«kle»j»e angeordnet ist, . gekenn»eichnet durch dl· Kombination folgender hcrlaales

   5· Stromkreis nach Anspruch 1, -\,

   dadurch gekennseichnet, ·

   dass 014 Richtlelterenordnung Zener-Diode© (1-5» X-4) ent«

   hält, die in Serie »wischen der »weiten ne»*e (14) und A

   ;: der y ngangskleewe (16) llegsn. ;. '-V ■ - '; '^r:'

   6. m»ktronenire(jhneretroedcreie »1t eine« dir·^ g#kopp^ ."

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   909884/0956 BAD original

   ar

   eine erste Schalteranordnung (S-5) und erste und »weite Impedanzen (R-3» R-5) »um Anlegen eines Eingangseignais und. eines Rückkopplungssignals τοη der Ausgangsklemue (20) an die Eingangsklenae (16),

   eine zweite Schalteranordnung (S-2) zum Einschalten einer Richtleiteranordnung (X-I bis X-4-) zwischen Speicherkondensator (C-I) und Bingangsklemme (16), eine dritte Schalteranordnung (S-4) zum Verbinden- des Kondensators (G-I) über eine dritte Impedanz (R-5) Bit einer Beziigsspannungsklemme, derart, dass ein Stromfluss durch den Kondensator (C-I) entsteht und die dritte Impedanz (R-5) die Richtleiteranordnung (X-I bis 1-4) vorspannt, um ein Steuersignal für den Ausgangestrom des Verstärkers (A) an die Eingangsklemme (16) zu legen.

   7· Elektronenrechner Stromkreis, vorzugsweise mit einem elektronischen Integrator, der auf verschiedene Betriebsarten umschaltbar ist, « gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale t ein direkt gekoppelter Verstärker (A) mit hoher Verstärkung, einer Ausgangsklemme (20) und einem Eingangsstromkreis, der eine Eingangsklemme (16) und eine Bezugspotentialklemme aufweist ,

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   eine Xingangeimpedans (R-3), deren eines Ende an eine Blngangasignalquelle (I-C) angeschlossen let, ein· Rüclckopplungslmpedanz (R-*), die zwischen der Ausgangsklemme (20) und der Bingangsimpodanz (R-3) angeordnet ist,

   eine erste Schalteranordnung (S-5), die eine Kieme (3-5) »wischen der Rückkopplungsi«pedanz (R~4-) und der Eingangeimpedans (H-3) «it der Eingangskleeae (16) Terbindet,

   ein Kondensator (C-I) swischen der Ausgangskleaee (20) und einer «weiten Hemme (14),

   eine dritte !impedanz (B-5)*

   eine dritte Schalteranordnung (S-*), durch die die dritte

   Impedanz (R-?) swischen die sweite Klemme (14-) und die

   BezugspotentiaUcleoBe schaltbar ist und

   Schaltelemente, die auf den Spannungsabfall an der dritten

   Impedana(H-5) ansprechen, um den Stroafluss zwischen der

   zweiten Kiene (14) und der Eingangsklemme (16) und damit den Ausgangästrom des Verstärkers (A) zu steuern.

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