DE1690730C - Circuit arrangement for the transmission of direct current pulses - Google Patents

Circuit arrangement for the transmission of direct current pulses

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DE1690730C
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Germany
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impedance
voltage
circuit arrangement
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Expired
Application number
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German (de)
Inventor
George Howard Westmont NJ Wells (VStA)
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RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
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Description

ι 2ι 2

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung Übergang der Impedanz zwischen ihren beiden zur Übertragung von Gleichstromimpulsen, insbeson- Grenzzuständen, Aft=oo und ΑΓχ.="Ο, dar.The invention relates to a circuit arrangement of the transition of the impedance between its two for the transmission of direct current pulses, in particular limit states, Af t = oo and ΑΓχ. = "Ο.

'dero bei Rechenmaschinen, bei der eine Leitung mit Es hat sich gezeigt, daß der Anpassungswiderstand einer Sprungspannung aus einer Signalquelle gespeist zweckmHßigerweise etwas größer gewühlt wird als der wird, deren Innenwiderstand klein gegen den Wellen- 5 Wellenwiderstand der Leitung, Hierdurch läßt sich widerstand der Leitung ist, und mit einer Last abge- berücksichtigen, daß der Betrag der Impedanz der'dero in calculating machines, in which a line with It has been shown that the matching resistance a step voltage fed from a signal source is expediently somewhat larger than that whose internal resistance is small compared to the wave resistance of the line resistance of the line is, and with a load taken into account that the magnitude of the impedance of the

schlossen ist, die erheblich größer als der Wellen- Parallelschaltung stets kleiner als der Wert ihresis closed, which is significantly larger than the wave parallel circuit is always smaller than the value of their

.. widerstand ist und stark unterschiedliche Werte an- ohmschen Widerstandes ist... is resistance and has very different values of an ohmic resistance.

nehmen kann. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich,can take. Particularly favorable conditions result,

Bei Rechenmaschinen werden die einzelnen Stufen io wenn die Impedanz der Parallelschaltung für dieIn calculating machines, the individual stages are io if the impedance of the parallel connection for the

je nach dem durchzuführenden Recheriprogramm zweite Oberwelle entsprechend der Fourier-Analysedepending on the research program to be carried out, the second harmonic according to the Fourier analysis

über Gatter und Leitungen unterschiedlich zusam- der Anstiegsflanke der zu übertragenden Sprung-via gates and lines differently together - the rising edge of the jump to be transmitted

mengeschallet. Da die Zahl der am Ausgang einer spannung gleich dem Wellenwiderstand der Leitungcrowd. Since the number at the output of a voltage is equal to the characteristic impedance of the line

Leitung liegenden logischen Schaltungen wechselt und gewählt wird.Line lying logical circuits changes and is selected.

außerdem die Eingangswiderstände der logischen »5 Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Dar-Schaltungen je nach ihrem Betriebszustand unter- Stellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, schiedlich sind, kann der von der Leitung aus ge- Fig. 1 stellt ein schematisches Schaltbild zur Ersehene Abschlußwiderstand stark unterschiedliche läuterung des durch die Erfindung behandelten Pro-Werte annehmen. Eine Anpassung ist daher nicht blems dar;In addition, the input resistances of the logical »5 The invention is shown below on the basis of the Dar circuits depending on their operating status, an exemplary embodiment is explained in more detail, are different, the line shown in FIG. 1 shows a schematic circuit diagram for viewing Terminating resistance greatly different refinement of the pro values treated by the invention accept. An adjustment is therefore not blems;

möglich, so daß sich Reflexionen am Leitungsende ao Fig. 2 zeigt die Stromkurven an verschiedenen nicht vermeiden lassen. Da an die die Leitung spei- Stellen der Schaltungen nach Fig. 1 und 3;
sende Eingangsquelle in Abhängigkeit vom Rechen- F i g. 3 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsprogramm eine unterschiedliche Anzahl von Leitun- form der Erfindung und
possible, so that reflections at the end of the line ao Fig. 2 shows the current curves at different cannot be avoided. Since the line spei- points of the circuits of FIGS. 1 and 3;
send input source depending on the computation F i g. 3 is a block diagram of an execution program a different number of lines of the invention and

gen angeschlossen werden kann, kann man den Fig. 4 ein schematisches Schaltbild der Steuer-Innenwiderstand dieser Signalquelle ebenfalls nicht 35 stufe und der logischen Stufen in F i g. 3.
an eine Leitung anpassen, da beim Anschluß meh- F i g. 1 zeigt eine Übertragungsleitung 10, auf rerer Leitungen dann doch wieder eine Fehlanpassung welcher ein Gleichstrom mit einer steilen Vordervorläge. Die vom Leitungsende reflektierten Signale front, wie bei 12 angedeutet, übertragen werden soll, werden also am Leitungsanfang wiederum reflektiert Die Steuerstufe, d. h. der Spannungsgenerator, der und treffen ein zweitesmal bei der den Leitungs- 30 den Stromverlauf 12 an die Eingangsklemmen 14 abschluß bildenden logischen Schaltung ein, wo sie liefert, hat einen sehr geringen Innenwiderstand Fehlauslösungen hervorrufen. gegenüber dem Wellenwiderstand Rc der Leitung 10.
4 a schematic circuit diagram of the internal control resistance of this signal source is also not 35 stages and the logic stages in FIG. 3.
adapt to a line, since when connecting meh- F i g. 1 shows a transmission line 10, on other lines then again a mismatch which is a direct current with a steep front slope. The signals reflected from the end of the line should be transmitted front, as indicated at 12, are thus reflected again at the beginning of the line A circuit where it delivers has a very low internal resistance causing false tripping. compared to the characteristic impedance R c of the line 10.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, solche Dieser Innenwiderstand ist in Fig. 1 durch denThe object of the invention is to provide such This internal resistance is shown in FIG. 1 by the

mehrfachen Reflexionen zu unterbinden, so daß trotz ohmschen Widerstand 16 veranschaulicht. Die Aus-to prevent multiple reflections, so that despite the ohmic resistance 16 illustrated. From-

der stark wechselnden Ausgangslast keine auf Re- 35 gangsgröße der Übertragungsleitung wird einer An-the strongly changing output load no input variable of the transmission line is an input

flexionen zurückzuführenden Fehlauslösungen mehr zahl von zueinander parallelliegenden Stromkreisenflexions due to false tripping more number of parallel circuits

auftreten. zugeführt, wie an Hand der Fig. 3 noch erläutertappear. supplied, as will be explained with reference to FIG

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung der ein- werden wird. Die Impedanz jedes dieser StromkreiseThis task is going to be the case with a circuit. The impedance of each of these circuits

gangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch ge- ist höher als die Leitungsimpedanz und selbst dann,initially mentioned type according to the invention is thereby higher than the line impedance and even then,

löst, daß am Leitungseingang in Reihe mit der Lei- 40 wenn alle diese Kreise Strom führen, ist der gesamtesolves that at the line input in series with the line 40 if all these circuits carry current, the whole is

tung eine Parallelschaltung aus einem Widerstand und Innenwiderstand dieser Kreise noch erheblich höherA parallel connection of a resistor and internal resistance of these circuits is considerably higher

einer Induktivität liegt, die so bemessen ist, daß ihre als die Leitungsimpedanz. Diese Impedanz dieser Last,an inductance, which is dimensioned so that its as the line impedance. This impedance of this load

Zeitkonstante etwa gleich oder etwas größer als die welche also die Leitung abschließt, in in Fig. 1 durchTime constant roughly equal to or slightly greater than that which thus terminates the line in FIG. 1

doppelte Laufzeit der Leitung bzw. als die Anstiegs- den veränderlichen Widerstand 18 veranschaulicht,double running time of the line or as the increasing resistance 18 illustrates,

zeit der Sprungspannung ist, je nachdem welches der 45 Die in F i g. 1 dargestellte Schaltung soll einentime of the jump voltage is, depending on which of the 45 The in F i g. 1 circuit shown is intended to be a

größere Wert ist. möglichst großen Teil des Steuersignals 12 auf dengreater value is. the largest possible part of the control signal 12 to the

Die Anpassung des Leitungseingangs wird hierbei Lastwiderstand 18 übertragen. Es soll also ein mögnicht durch einen die Leitung speisenden Generator liehst kleiner Verlust an Signalenergie zwischen dem mit einem entsprechenden Innenwiderstand erreicht, linken und dem rechten Ende der Leitung 10 aufsondern dadurch, daß jede Leitung an ihrem Ein- 50 treten. Von diesem Gesichtspunkt aus würde es vorgang mit einem passenden Widerstand für sich ab- teilhaft sein, die Leitung ohne eine Anpassungsgeschlossen wird. Der Generatorinnenwiderstand ist einrichtung zu betreiben. Die Anpassungseinrichtung dabei gegenüber diesem Anpassungswiderstand ver- selbst verbraucht nämlich Leistung, die anderweitig nachlässigbar klein. Vom Leitungsende reflektierte Im- dem Belastungswiderstand zugeführt werden kann, pulse können somit vom Leitungsanfang nicht erneut 55 Ohne eine Anpassungseinrichtung jedoch finden vielauf das Leitungsende zu reflektiert werden. Für den fache Reflexionen der steilen Vorderfront des Gleichauf den steilen Anstieg folgenden Gleichstrom wirkt Stromes an beiden Leitungsenden statt. Diese treten die den Widerstand überbrückende Induktivität nach als Schwingungen gemäß Fig. 2, Kurve 2 und einer durch die Zeitkonstante dieser Induktivität mit und Kurve 3 auf, in welcher die Kurve 2 den Kurvendem Widerstand bestimmten Zeit als Kurzschluß des 6° verlauf im Punkt S, also die Spannung am linken Widerstandes, so daß im stationären Zustand nicht Ende der Leitung darstellt und die Kurve 3 den unerwünscht Leistung im Widerstand umgesetzt wird. Kurvenverlauf im Punkt C also die Spannung am Für die Impulsevorderflanke wirkt die Induktivität rechten Ende der Leitung. (Die Spannung beiß ist verdagegen wie ein parallel zum Anpassungswiderstand hältnismäßig niedrig wegen des geringen Widerliegender sehr hoher induktiver Widerstand, so daß 65 Standes 18, ist jedoch in der Zeichnung vergrößert praktisch nur der Anpassungswiderstand wirksam ist. dargestellt.) Diese Schwingungen können nicht zu-Die angegebene Dimensionierung für die Zeitkon- gelassen werden, da sie das Verhalten der nachfolstantc stellt einen günstigen Kompromiß für den genden Schaltungen zu stören vermögen.The adaptation of the line input is transferred to load resistor 18. There should therefore be a slight loss of signal energy between the left and right end of the line 10, which is achieved with a corresponding internal resistance, and which is not due to a generator feeding the line, rather than the fact that each line enters at its entry point. From this point of view, it would be detrimental in itself to process with a suitable resistance that the line is closed without an adjustment. The generator internal resistance is to be operated. The adaptation device itself consumes power that would otherwise be negligibly small in relation to this adaptation resistance. Immediate reflected from the end of the line, since the load resistance can be supplied, pulses cannot therefore be re-reflected from the beginning of the line. For the multiple reflections of the steep front of the direct current following the steep rise, a current acts at both ends of the line. These occur after the inductance bridging the resistance as oscillations according to FIG. 2, curve 2 and one by the time constant of this inductance with and curve 3, in which curve 2 the resistance curve as a short circuit of the 6 ° course at point S, so the voltage at the left resistor, so that in the steady state does not represent the end of the line and curve 3 is converted into the undesired power in the resistor. The curve at point C is the voltage at the right-hand end of the line for the leading edge of the pulse. (The voltage bite, on the other hand, is relatively low, parallel to the matching resistor, because of the low resistance, very high inductive resistance, so that 65 level 18, but in the drawing, practically only the matching resistor is effective. The specified dimensioning for the Zeitkon- can be left because it is able to disrupt the behavior of the following constantc represents a favorable compromise for the lowing circuits.

Eine möglieho Lösung des geschilderton Problems besteht in der Verwendung einer ImpedanzanpaßeinriehtungZ um Anfang der Leitung, die in Fig, I durch eins punktiert gezeichnete Rechteck 20. angedeutet ist,One possible solution to the problem described is to use an impedance matching device at the beginning of the line, which is indicated in Fig.

Diese Anpaßeinrichtung kann ein Scrienwiderstand der gleichen Größe wie der Wellenwiderstand der Leitung sein. Mit einer solchen Anpaßeinrichtung erzielt man gute Erfolge, soweit es sich um die erwähnten Reflexionen handelt. Die steMe Vorderfront 12 wird über die Leitung übertragen, trifft auf das offene Ende dieser Leitung und wird zum Leitungsanfang reflektiert, Die reflektierte Welle trifft jedoch dort auf den erwähnten Serienwiderstand von der Größe des Wellenwiderstandes der Leitung und wird daher nicht nochmals reflektiert.This matching device can be a conductor resistance of the same size as the characteristic impedance of the line. With such a matching device, good results are achieved as far as the reflections mentioned are concerned. The steMe front face 12 is transmitted via the line, hits the open end of this line and is reflected to the beginning of the line. The reflected wave, however, meets the mentioned series resistance there with the magnitude of the characteristic impedance of the line and is therefore not reflected again.

Unglücklicherweise ist diese Lösung jedoch nicht empfehlenswert. Der erwähnte Serienwiderstand stellt nämlich zwar eine Anpassung für die Wechselstromkomponenten der steilen Vorderfront 12 dar, vernichtet aber auch einen Teil des Gleichstroms, der an sich zum Leitungsende übertragen werden soll. Es wurde gemessen, daß mehr als ein Drittel der an den Eingangsklemmen 14 verfügbaren Spannung an der Anpaßeinrichtung 20 auftritt, statt an dem Belastungswiderstand 18 am Leitungsende.Unfortunately, this solution is not recommended. The aforementioned series resistance represents an adaptation for the alternating current components of the steep front face 12 , but it also destroys part of the direct current that is to be transmitted to the end of the line. It has been measured that more than a third of the voltage available at the input terminals 14 occurs at the matching device 20 instead of at the load resistor 18 at the end of the line.

Ist die Leitung am Leitungsende nicht allzu stark fehlangepaßt, dann könnte die Anpaßeinrichtung 20 fortgelassen werden, ohne daß zu starke Eigenschwingungen hervorgerufen wurden. Wenn man jedoch die Einrichtung 20 fortläßt, so würden unter anderen Abschlußbedingungen starke Schwingungen auftreten, und zwar beispielsweise dann, wenn der Abschlußwiderstand 18 sehr viel höher gewählt werden würde.If the line at the end of the line is not too badly mismatched, then the matching device 20 can be omitted without causing excessive natural vibrations. However, if you have the Device 20 omits, strong vibrations would occur under other termination conditions, for example, if the terminating resistor 18 were chosen to be much higher.

Es ist auch zu beachten, daß bei einem sehr hohen Abschlußwiderstand ein ohmscher Widerstand in der Anpaßeinrichtung sich als geeignet erweist. Jedoch ist, wie oben bereits ausgeführt, bei Benutzung lediglich eines ohmschen Widerstandes ein zu großer Verlust in der Anpaßeinrichtung zu erwarten, wenn der Abschlußwiderstand der Leitung niedriger ist.It should also be noted that if the terminating resistance is very high, there will be an ohmic resistance in the Adapting device proves to be suitable. However, as stated above, only when in use of an ohmic resistance, too great a loss in the matching device can be expected if the The line's terminating resistance is lower.

Der Konstrukteur befindet sich somit insofern in einer schwierigen Lage, als eine Lösung des Übertragungsproblems, die sich unter bestimmten Verhältnissen als befriedigend erweist, unter anderen Verhältnissen völlig unmöglich ist. Die Veränderung der Belastung, die innerhalb weniger Mikrosekunden auftreten kann, stellt die Schwierigkeit dar.The designer is in a difficult position to find a solution to the transmission problem, which proves to be satisfactory under certain conditions, but is completely impossible under other conditions. The change the stress, which can occur within a few microseconds, constitutes the difficulty.

Die Schaltung in F i g. 3 löst das geschilderte Problem unabhängig von dem Abschlußwiderstand. Die Anpaßeinrichtung besteht aus einem Widerstand 22, dem eine Spule 24 parallel geschaltet ist. Der Widerstand wird etwas höher gewählt als der Wellenwiderstand der Leitung. Die Induktivität der Spule wird so gewählt, daß die Zeitkonstante LIR der Kombination 22, 24 etwa gleich oder etwas größer ist als das Doppelte der Laufzeit der Leitung (also etwas größer als 2 T1) oder pleich oder etwas größer als die Anstiegsdauer des Gleichstromes, je nachdem welcher Wert der größere ist.The circuit in FIG. 3 solves the described problem independently of the terminating resistor. The adapter consists of a resistor 22 to which a coil 24 is connected in parallel. The resistance is chosen to be somewhat higher than the wave resistance of the line. The inductance of the coil is chosen so that the time constant LIR of the combination 22, 24 is approximately equal to or slightly greater than twice the running time of the line ( i.e. slightly greater than 2 T 1 ) or equal to or slightly greater than the rise time of the direct current, depending on which value is the greater.

Im Betrieb wandert die Wellenfront 12 vom Leitungsanfang zum Leitungsende. Dort ist die Leitung fehlangepaßt, d. h. durch einen Widerstand abgeschlossen, der erheblich größer ist als der Wellenwiderstand der Leitung. Die Welle wird also zu der Anpaßeinrichtung 22, 24 reflektiert. Diese Anpaßeinrichtung stellt für die höheren Frequenzen der steilen Vorderfront einen Widerstand dar, der praktisch gleich dem Wellenwiderstand der Leitung ist, Während der Anstiegsdauer 26 reflektiert daher die. Anpaßeinrichtung nicht mehr. Nach Ablauf dei vollen Anstiegsdauer ist der Stromverlauf ein reiner s Gleichstrom. Für diesen Gleichstrom 28 der Welle 12 bildet die Spule 24 einen Kurzschluß des Widerstandes 22. Am rechten Ende der Leitung ist daher die gesamte Eingangsspannung e für die nachfolgenden Stufen verfügbar.In operation, the wavefront 12 migrates from the start of the line to the end of the line. There the line is mismatched, ie terminated by a resistance that is considerably greater than the wave resistance of the line. The wave is thus reflected to the adapter device 22, 24. This matching device represents a resistance for the higher frequencies of the steep front, which is practically equal to the characteristic impedance of the line. Adaptation device no longer. After the full rise time has elapsed, the current curve is a pure direct current. For this direct current 28 of the shaft 12, the coil 24 forms a short circuit of the resistor 22. At the right end of the line, the entire input voltage e is therefore available for the subsequent stages.

ίο Man kann zeigen, daß etwa bei der Frequenz der zweiten Harmonischen (6 MHz) des Grundfrequenzanteils des die steile Vorderfront aufweisenden Wellenzuges 12 der Wechselstromwiderstand der Anpaßeinrichtung gleich 'dem Wellenwiderstand der Leitung ist, d, h., daß eine vollkommene Anpassung vorliegt (die Frequenzkomponenten können durch Fourier-Analyse bestimmt werden). Bei höheren Frequenzen nimmt der Scheinwiderstand der Spule 24 zu, so daß der gesamte Scheinwiderstand der An-ίο It can be shown that approximately at the frequency of the second harmonic (6 MHz) of the fundamental frequency component of the wave train 12 having the steep front face, the alternating current resistance of the matching device is equal to the characteristic impedance of the line, i.e. that there is a perfect match (the Frequency components can be determined by Fourier analysis). At higher frequencies, the impedance of the coil 24 increases, so that the entire impedance of the input

»0 paßeinrichtung ebenfalls etwas ansteigt. Da jedoch der Widerstand und die Spule parallel geschaltet sind, ist die Änderung des Scheinwiderstandes nicht sehr hoch. Für die höchsten Frequenzkomponenten kann der Wechselstromwiderstand der Anpaßeinrichtung»0 pass facility also increases somewhat. However, since the resistor and the coil are connected in parallel, the change in impedance is not very great high. For the highest frequency components, the AC resistance of the adapter

»5 etwas niedriger als der ohmsche Widerstand 22 sein. Für Frequenzen unterhalb und etwas oberhalb der Grundfrequenz stellt der Wechselstromwiderstand der Anpaßeinrichtung eine sehr gute Anpassung an die Leitung dar. Bei der Grundfrequenz (etwa 3 MHz) hat der Scheinwiderstand der Anpaßeinrichtung einen vom Wellenwiderstand wenig verschiedenen Wert, so daß die Leitung ziemlich gut angepaßt ist.»5 should be slightly lower than the ohmic resistance 22. For frequencies below and slightly above the fundamental frequency, the alternating current resistance represents the Adaptation device represents a very good adaptation to the line. At the base frequency (approx. 3 MHz) if the impedance of the matching device has a value that differs little from the characteristic impedance, see that the line is pretty well matched.

Zusammenfassend läßt sich also sagen, daß bei der zweiten Harmonischen und bei höheren Frequenzen die Anpaßeinrichtung hinsichtlich ihres Scheinwiderstandes nur etwa 10 °/o von dem Wellenwiderstand der Leitung abweicht. Bei der Grundfrequenz ist der Scheinwiderstand der Anpaßeinrichtung immer noch nur etwa 20% von dftm Wellenwiderstand der Leitung verschieden. Dies stellt immer noch eine ziemlich gute Anpassung dar. Außerdem ist bei dieser tieferen Frequenz die Anstiegszeit lang und diese Frequenz spielt daher bei den Reflexionen keine so große Rolle wie die höheren Frequenzkomponenten.In summary it can be said that at the second harmonic and at higher frequencies the matching device with regard to its impedance is only about 10% of the wave impedance the line deviates. The impedance of the adapter is still at the fundamental frequency only about 20% of the wave impedance of the line different. This is still a pretty good match. Also, this one lower frequency the rise time and this frequency therefore does not play that way in the reflections big role as the higher frequency components.

Der an verschiedenen Stellen der Schaltung nach F i g. 3 auftretende Spannungsverlauf ist in F i g. 2 dargestellt. Der Spanni'ngsverlauf nach Kurve 1 ist die Eingangsspannung. Der Spannungsverlauf gemäß F i g. 2, Kurve 4 ist im Punkt B in F i g. 1 und 3 vorhanden. Es ist zu beachten, daß kurz nach dem Zeitpunkt i0 die Spannung die Höhe eil besitzt und nach dem Doppelten der Verzögerungszeit der Leitung die Spannung auf die Höhe e kommt. Die Spannung am Leitungsende ist in der Kurve 5 der F i g. 2 dargestellt. Die steile Vorderfront kommt am Leitungsende nach der Verzögerungszeit TL der Leitung an. Am Leitungsende bildet sich auch eine kleine Spannungsüberhöhung 30 infolge der Induktivität, jedoch kann diese Spannungsüberhöhung mit Rücksicht auf die an das Leitungsende angeschlossenen Stufen leicht zugelassen werden.At various points in the circuit according to FIG. 3 occurring voltage curve is in F i g. 2 shown. The voltage curve according to curve 1 is the input voltage. The voltage curve according to FIG. 2, curve 4 is at point B in FIG. 1 and 3 available. It should be noted that shortly after the point in time i 0 the voltage has the level eil and after twice the delay time of the line the voltage comes to the level e. The voltage at the end of the line is shown in curve 5 in FIG. 2 shown. The steep front arrives at the end of the line after the delay time T L of the line. At the end of the line, a small voltage increase 30 is also formed as a result of the inductance, but this voltage increase can easily be allowed with regard to the stages connected to the line end.

Der bisher noch nicht beschriebene Teil der F i g. 3 ist als Blockschaltbild veranschaulicht. Er enthält eine logische Steuerstufe 32, weiche beispielsweise eine transistorierte »Und-Stufe« oder eine »NOR-Stufe« oder eine andere logische Stufe ist. Das rechte Ende der Leitung ist durch eine Anzahl von logischen Empfängerstufen 34-1, 34-2 ... 34-« abgeschlossen.The part of FIG. 3 is illustrated as a block diagram. It contains a logic control stage 32, which is, for example, a transistorized "AND stage" or a "NOR stage" or another logic stage. The right end of the line is terminated by a number of logical receiver stages 34-1, 34-2 ... 34- «.

Diese können ebenfalls »Und-Stufen« oder »NOR-Stufen« oder andere logische Stufen sein. Jede dieser Stufen erhält außerdem Steuerströme von anderen Steuerstufen. Jede der dargestellten logischen Stufen besitzt insgesamt vier Eingangsleitungen.These can also be "AND levels" or "NOR levels" or other logical levels. Each of these stages also receives control currents from others Tax brackets. Each of the logic levels shown has a total of four input lines.

Wenn alle dargestellten Stufen »NOR-Stufen« sind, und wenn alle Eingangsspannungen einer Stufe niedrige Gleichspannungen sind, welche die binäre Zahl »Null« darstellen, so leitet die betreffende Stufe und der von ihr der Übertragungsleitung dargebotene Scheinwiderstand hat einen bestimmten Wert. Wenn eine oder mehr der Eingangsspannungen einer Stufe hohe Gleichspannungen sind, welche die binäre Zahl »Eins« darstellen, so leitet die Stufe nicht und bildet daher für die Übertragungsleitung einen höheren Scheinwiderstand.If all stages shown are »NOR stages« and if all input voltages of a stage are low Are direct voltages, which represent the binary number "zero", so conducts the relevant stage and the impedance presented by it to the transmission line has a certain value. When one or more of the input voltages of a stage are high DC voltages, which is the binary number Representing "one" means that the stage does not lead and therefore forms a higher one for the transmission line Impedance.

Eine typische »NOR-Stufe« für die Stufen 32 und 34 ist in F i g. 4 dargestellt. Diese F i g. 4 zeigt vier verschiedene Eingangsklemmen 36-1, 36-2, 36-3 und 36-4 und in Reihenschaltung zu dieser Eingangs- ao klemme je eine Diode. Wenn im Betrieb an einer oder mehreren dieser Eingangsklemmen die binäre Zahl »Eins«, d.h. eine Spannung von +e liegt, erscheint an der Ausgangsklemme der Schaltung die binäre ZahbNull«, d. h. eine Spannung von geringem as negativem Betrag, und wenn alle Eingangsklemmen die binäre Zahl »Null« liefern, so erscheint an der Ausgangsseite die binäre Zahl »Eins«.A typical "NOR stage" for stages 32 and 34 is shown in FIG. 4 shown. This F i g. 4 shows four different input terminals 36-1, 36-2, 36-3 and 36-4 and one diode each in series with this input terminal. If the binary number "one", ie a voltage of + e, is present at one or more of these input terminals during operation, the binary number zero "appears at the output terminal of the circuit, ie a voltage with a small as negative value, and if all input terminals the binary If the number "zero" is delivered, the binary number "one" appears on the output side.

Es sei angenommen, daß die binäre Zahl »Eins« an einer der Eingangsklemmen auftreten möge. Dadurch wird die in Reihe mit dieser Eingangsklemme liegende Diode stromführend und zu dem stromführenden Stromweg liegt ein Widerstand 42, der zu einer negativen Vorspannung von 19,5 V führt, parallel. Am Widerstand 44 tritt ein positiver Spannungsabfall auf und ein Transistor 38 wird gesperrt. Eine Diode 52 zwischen dem Kollektor und Erde klammert oder bindet die Kollektorelektrode an ein etwas negativ gegen Erde liegendes Potential, d. h. bringt sie auf dasjenige Potential, welches die Binärzahl »Null« bedeutet.It is assumed that the binary number "one" appears on one of the input terminals. Through this the diode in series with this input terminal becomes energized and becomes energized In the current path, a resistor 42, which leads to a negative bias of 19.5 V, is in parallel. At the Resistor 44 a positive voltage drop occurs and a transistor 38 is blocked. A diode 52 between the collector and earth clings or binds the collector electrode to a somewhat negative potential against earth, d. H. brings it to the potential that corresponds to the binary number "zero" means.

Wenn alle Eingangsspannungen an den Klemmen 36-1 bis 36-4 auf das die Binärzahl »Null« bedeutende Potential kommen, geht der Spannungsabfall am Spannungsteiler, der aus den Widerständen 42, 44 und 46 besteht, auf einen solchen Wert, daß die Basis des Transistors negativ wird, d. h. der Transistor im Durchlaßsinne vorgespannt wird. Der Transistor führt also Strom und seine Kollektorspannung wird um ungefähr -f-6 V positiver.. Dies bedeutet die Binärzahl »Eins«.When all input voltages at terminals 36-1 to 36-4 are at the binary number "zero" Potential come, the voltage drop at the voltage divider, which consists of the resistors 42, 44 and 46 insists on such a value that the base of the transistor becomes negative, i.e. H. the transistor is biased in the direction of passage. So the transistor carries current and its collector voltage becomes more positive by about -f-6V .. This means the Binary number "one".

Der Ausgangswiderstand 48 der Schaltung nach F i g. 4 ist ziemlich niedrig und kann in der Praxis etwa einige Ohm (beispielsweise 5 bis 10 Ohm) betragen. Der Wechselströmen^ :rgswiderstand der Schaltung nach Fig. 4 hängt ve 1 ';r Frequenz und von den Größen der Widerstand!;, der Kapazitäten und der Induktivitäten ab, welche dem Wellenleiter an seinem Anfang dargeboten werden. Es ist durch Versuche festgestellt worden, daß der effektive Wert dieses Scheinwiderstandes für die angegebenen Schaltelemente etwa 1000 Ohm für die höheren Frequenzen der Eingangsspannung beträgt, Dies läßt sich auch durch eine Überschlagsrechnung mathematisch nachweisen, jedoch sind der Einfluß des Kondensators 50 und der Einfluß der verteilten Kapazitäten und Induktivitäten schwierig zu berechnen.The output resistance 48 of the circuit according to FIG. 4 is pretty low and can in practice about a few ohms (e.g. 5 to 10 ohms). The alternating currents ^: rgswiderstand the The circuit of Fig. 4 depends on ve 1 '; r frequency and on the sizes of the resistance!;, the capacitances and the inductances, which the waveguide are presented at its beginning. It has been found through experiments that the effective value this impedance for the specified switching elements about 1000 ohms for the higher frequencies the input voltage, this can also be done mathematically by a rough calculation prove, however, the influence of the capacitor 50 and the influence of the distributed capacitances and inductances difficult to calculate.

Die Erfindung ist nicht auf eine Koaxialleitung beschränkt. Die Übertragungsleitung oder der Wellenleiter kann vielmehr auch eine offene verdrillte Leitung sein oder eine abgeschirmte Leitung usw.The invention is not restricted to a coaxial line. The transmission line or waveguide Rather, it can also be an open twisted line or a shielded line, etc.

Außerdem ist die Erfindung nicht auf »NOR-Stufen« nach F i g. 4 beschränkt, sondern kann auf jede beliebige Art von Steuerstufe am Leitungsanfang und logische Stufe am Leitungsende angewendet werden, die im Arbeitsfalle eine Fehlanpassung an einen Wellenleiter bildet.In addition, the invention is not at "NOR levels" according to FIG. 4 limited, but can be limited to any type of control stage applied at the beginning of the line and logical stage at the end of the line which forms a mismatch to a waveguide in the working case.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schaltungsanordnung zur Übertragung von Gleichstromimpulsen, insbesondere bei Rechenmaschinen, bei der eine Leitung mit einer Sprungspannung aus einer Signalquelle gespeist wird, deren innenwiderstand klein gegen den Wellenwiderstand der Leitung ist, und mit einer Last abgeschlossen ist, die erheblich größer als der Wellenwiderstand ist und stark unterschiedliche Werte annehmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß am Leitungseingang in Reihe mit der Leitung eine Parallelschaltung aus einem Widerstand (22) und einer Induktivität (24) liegt, die so bemessen ist, daß ihre Zeitkonstante1 etwa gleich oder etwas größer als die doppelte Laufzeit der Leitung (10) bzw. als die Anstiegszeit der Sprungspannung ist, je nachdem welches der größere Wert ist.1. Circuit arrangement for the transmission of direct current pulses, especially in calculating machines, in which a line is fed with a step voltage from a signal source, the internal resistance of which is small compared to the characteristic impedance of the line, and is terminated with a load that is considerably greater than the characteristic impedance and can assume widely different values, characterized in that at the line input in series with the line there is a parallel circuit of a resistor (22) and an inductance (24) which is dimensioned so that its time constant 1 is approximately equal to or slightly greater than double The running time of the line (10) or the rise time of the jump voltage, whichever is the greater. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ohmsche Widerstand (22) der Parallelschaltung größer als der Wellenwiderstand der Leitung (10) ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the ohmic resistance (22) of the parallel connection is greater than the characteristic impedance of line (10). 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz der Parallelschaltung (22, 24) für die zweite Oberwelle entsprechend der Fourier-Analyse der Anstiegsflanke der zu übertragenden Sprungspannung gleich dem Wellenwiderstand der Leitung (10) gewählt ist.3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the impedance of the Parallel connection (22, 24) for the second harmonic according to the Fourier analysis of the leading edge the jump voltage to be transmitted is equal to the wave resistance of the line (10) is selected. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2708671A1 (en) * 1977-02-28 1978-11-09 Siemens Ag Two wire pulse transmission system - has resistors and capacitors with values chosen to allow high pulse repetition rates

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2708671A1 (en) * 1977-02-28 1978-11-09 Siemens Ag Two wire pulse transmission system - has resistors and capacitors with values chosen to allow high pulse repetition rates

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