DE1923798B2 - Schaltungsanordnung zur zaehlung und speicherung elektro nischer impulse - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung klein ist, damit die Ansprechzeit der Kippschaltung

zur Zählung und Speicherung von elektronischen nicht beeinflußt wird.

Impulsen mit einem mehrstufigen digitalen Vor-Rück- Außerdem kann man in bekannter Weise eine der-

zähler und einem Digital-Analog-Wandler. artige Kippschaltung mit einer .RC-Serienschaltung

Man kann eine derartige Speicherschaltung, wie in 5 versehen, die beim Einschalten der Versorgungsspan-F i g. 1 näher dargestellt, ausbilden. Bei der mit nung immer ein und denselben Transistor bevorzugt, Master-Slave-Flip-Flops in TTL-Technik als Binär- und auf dem Transformator eine weitere Wicklung stufen ausgebildeten Schaltung sind die Binärstufen, anbringen, die ein Kippen bewirkt, wenn der bevorvon denen in F i g. 1 vier gezeichnet sind, zu einem zugte Zustand nicht mit dem vor Spannungsausfall Synchron-Vor-Rückzähler im Dual-Code mit Nand- ίο innegehabten Zustand übereinstimmt. Bei dieser Gattern zusammengeschaltet. Bei Vorwärtszählung Kippschaltung müssen an den Wiedereinschaltvormuß an dem Eingang der Zählrichtungssteuerung das j ■ gang für die Versorgungsspannung sowohl im Hin-Signal 0 anliegen, während bei'Rückwärtszählung das blick auf die i?C-Serienschaltung als auch mit RückSignal 1 angelegt werben-.muß» Die Ausgangssignale Q sieht auf den in der Kippschaltung enthaltenen, der Kippstuf en ^4'bis "ϊ> verändern sich nach jedem 15 gegebenenfalls umzumagnetisierenden Magnetkern beSteuerimpuls entsprechend ^: dem Dual-Code, wobei sondere Anforderungen gestellt werden. Insbesondere das Signal am Ausgang der Kippstufe Λ der Wertig- kann es bei dieser Kippschaltung vorkommen, daß keit 2°, das Signal am¹ Ausgang der Kippstufe B der im Falle nur kurzzeitiger Versorgungsspännungs-Wertigkeit 2¹, usw. entspricht. An die Ausgänge der Wiederkehr die im Transformator gespeicherte Infor-Kippstufen ist ein Digital-Analog-Wandler DIA an- 20 mation verlorengeht, da die Auswertung des Transgeschlossen, bei dem die Transistoren, deren Kollek- formatorzustandes ein Ummagnetisieren des Transtorwiderstände entsprechend den angegebenen Wider- formators erforderlich machen kann, standswerten gestaffelt sind, als reine Schalter arbeiten. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltungs-So ergibt sich am Ausgang die analoge Ausgangs- anordnung zur Zählung und Speicherung von elekspannung Ua, eine bei Vorwärtszählung ansteigende 25 tronischen Impulsen mit einem mehrstufigen digitalen Spannung und bei Rückwärtszählung abfallende Vor-Rückzähler zu schaffen, die auf einfache Weise Spannung. Bei Erreichen des oberen und unteren nach Unterbrechungen der Versorgungsspannung in Endwertes der analogen Ausgangsspannung sperren _r ,...den vor Versorgungsspannungsausfall vorhandenen die Gatter a₅ und b_& die Zählrichtungssteuerung, so Speicherzustand überführbar ist. daß der Zähler auf weitere Steuerimpulse nicht mehr 30 Gemäß der Erfindung wird die Schaltungsanordanspricht, jedoch bei Zählrichtungsumkehr entgegen- ; nung zur Zählung und Speicherung von elektronischen gesetzt weiterarbeitet. Im Digital-Analog-Wandler Impulsen mit einem mehrstufigen digitalen Vor-Rücksind als Beispiel für Änwendungsfalle, bei denen die zähler und einem Digital-Analog-Wandler zur Lösung analoge Ausgangsspkmmng'XJa. einseitig auf Masse.": dieser Aufgabe derart ausgebildet, daß ein zwischen liegen muß, pnp-Transistoren angegeben. 35 -dem Vor-Rückzähler und dem Digital-Analog-Wandler

Dieses elektronische Regelgedächtnis ist mit handeis- eingeschalteter Zwischenspeicher, der seinen Speicherüblichen integrierten Schaltkreisen in TTL-Technik zustand sowohl beim Auslesen als auch nach Untersehr gut und einfach aufzubauen, erfüllt jedoch die brechung einer Versorgungsspannung beibehält, ins-Forderung nach Speicherung der analogen Aus- besondere Transfluxorzwischenspeicher, der für gangsspannung Ua nach einem Versorgungsspan- 4° wenigstens einen Teil der Zählerstufen vorgesehen ist, nungsausfall nicht, da die Kippstufen A bis D ohne über Gatter derart mit dem Vor-Rückzähler verbunden Versorgungsspannungr,_; keinev (Information speichern < _;ist, daß bei Wiederkehr der Versorgungsspannung können. nach einem Versorgungsspannungsausfall die in die

Man kann Zählschaltungen ferner mit Magnet- Zwischenspeicherung einbezogenen Stufen des Vorkernen aufbauen, die auch bei Ausfall der Versor- 45 Rückzählers unter Beibehaltung des Zwischenspeichergungsspannung den einmal eingenommenen Speicher- zustandes durch den Zwischenspeicher in den vor Auszustand beibehalten. Derartige Zähler sind jedoch fall der Versorgungsspannung innegehabten Speicherrelativ aufwendig und lassen sich nicht ohne weiteres zustand überführbar sind, auf einfache Weise als Vor-Rückzähler ausbilden. Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil,

Es ist ferner bereits eine bistabile Halbleiterkipp- 50- daß die Speicherschaltung, insbesondere der darin schaltung bekannt, bei der Maßnahmen getroffen enthaltene Vor-Rückzähler auch dann einfach aufsind, um Fehlkommandos nach Netzspannungsaus- gebaut werden kann, wenn die analoge Ausgangsfällen zu vermeiden. Bei dieser bistabilen Halbleiter- spannung nach Unterbrechung der Versorgungskippschaltung sind die beiden Arbeitsstromzweige spannung erhalten bleiben soll, wobei insbesondere , durch einen sättigbaren Transformator mit gegen- 55 handelsübliche integrierte Schaltkreise Verwendung sinniger Wicklungspqlung gekoppelt, der auf Grund finden können. ....

der Hysterese eine der jeweiligen Ruhelage entspre- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung läßt sich

chende Unsymmetrie bei Netzspannungsausfällen der Aufwand für die Zwischenspeicherung dadurch

aufrechterhält und nach Spannungswiederkehr den weiter reduzieren, daß insbesondere bei Ausbildung

ursprünglichen Betriebszustand der Kippschaltung 60 des Vor-Rückzählers als dualcodierter Zähler, nur

herbeiführt. einige Zählstufen mit höherer Wertigkeit in die

Voraussetzung hierfür ist jedoch, daß die Wieder- Zwischenspeicherung einbezogen sind. Diese Maßkehr der Versorgungsspannung so schnell erfolgt, nahmen sind insbesondere für solche Anwendungsdaß die Induktivität der betreffenden Transformator- fälle von besonderem Vorteil, bei denen nicht der abwicklung in ausreichendem Maße zur Wirkung 65 solute analoge Ausgangsspannungspegel der Speicherkommt, insbesondere dann, wenn der Transformator schaltung nach einem Versorgungsspannungsausfall in zweckmäßiger Weise so bemessen ist, daß die von erhalten bleiben, sondern nur ein vorgegebener ihm aufgenommene Spannungszeitfläche hinreichend Spannungstoleranzbereich eingehalten werden muß.

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In Weiterbildung der Erfindung wird die Speicher- in die Zwischenspeicherung einbezogenen Kippstufen schaltung derart ausgebildet, daß der Vor-Rückzähler über deren Setz-Eingänge erreicht man, daß diese durch Äquivalenzschaltungen zwischen den Aus- Voreinstellung der Kippstufen zugleich eine besonders gangssignalen der in die Zwischenspeicherung einbe- geringe Änderung des Informationsinhaltes bei Verzogenen Kippstufen des Vor-Rückzählers und den 5 sorgungsspannungsunterbrechung und zusätzlich die Ausgangssignalen der Zwischenspeicher derart um- gewünschte Einstellung des Setz-Flip-Flops bewirkt, steuerbar ist, daß bei fehlender Äquivalenz sämtliche Die Erfindung wird an Hand der in den F i g. 2 Kippstufen ansteuerungsmäßig voneinander getrennt und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele sowie der werden und der nachfolgende erste Steuerimpuls nur in F i g. 4 gezeigten Impulsdiagramme näher erläutert die am Fehlen der Äquivalenz beteiligten Kippstufen io Es zeigt

so umstellt, daß die Äquivalenz wiederhergestellt ist. F i g. 1, wie eingangs näher erläutert, eine digitale Dabei genügt in vorteilhafter Weise nach einem Ver- Speicherschaltung ohne Speicherung der Amplitudensorgungsspannungsausfall nur ein Steuerimpuls, um zustände bei Versorgungsspannungsausfall, den Betriebszustand des Gedächtnisses wiederherzu- F i g. 2 ein digitales Regelgedächtnis mit Speichestellen. 15 rung zweier Amplitudenzustände nach einem Ver-

Es ist ferner zweckmäßig, die Speicherschaltung sorgungsspannungsausfall, -_--. derart auszubilden, daß zur anfänglichen Beibehaltung F ig. 3 als bevorzugtes Anwendungsbeispiel ein des Zwischenspeicherzustandes nach Versorgungs- Prinzipschaltbild einer digitalen Frequenznachstellung Spannungswiederkehr zwischen Vor-Rückzähler und von Trägerfrequenz-Grundgensratoren, Zwischenspeicher angeordnete Koppelgatter, insbe- 30 F i g. 4 einen Impulsplan für das digitale •,Regelsondere zur gleichstrommäßigen Einstellung von gedächtnis nach Fig. 2. . , . _:, Transfluxoren durch einen Setz-Flip-Flop steuerbar Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 . enthält sind, der sich nach einer Versorgungsspannungsunter- die bistabilen Kippstufen A bis D, die vorzugsweise brechung so einstellt, daß bis zur Umsteuerung durch als Master-Slave-Flip-Flops ausgebildet und zu einem einen nachfolgenden Steuerimpuls die Kopplung 25 dualcodierten Vor-Rückzähler zusammengeschaltet zwischen Vor-Rückzähler und Zwischenspeicher unter- sind. Die Kippstufen A bis D haben dabei folgende bunden ist. Dabei kann der Setz-Flip-Flop, insbe- Wertigkeiten: : ' sondere durch eine unsymmetrische Belastung der A = 2° Ausgänge, unsymmetrisch aufgebaut sein, so daß bei β _ 2¹' Wiederkehr der Versorgungsspannung eine Trennung 30 C = 2²' zwischen Kippstuf en und Zwischenspeicher vorhanden ρ _ 2^S[ ist. Die Ansteuerung des Zwischenspeichers, insbe- . ' / sondere der Transfluxoren, wird durch den Setz-Flip- Die »Clock«-Eingänge c der Kippstufen A bis D Flop bei Versorgungsspannungswiederkehr in vorteil- werden über den Eingang Se mit Steuerimpulsen boshafter Weise unterbunden, noch bevor eine Verstellung 35 aufschlagt. Das an den Vorbereitungseingängen J, des Zwischenspeichers eintreten kann. Bei der gleich- K der Kippstufen A bis D jeweils anliegende Signal, strommäßigen Einstellung lassen sich die Trans- bestimmt, ob die betreffende Kippstufe durch einen fluxoren auf besonders sichere Weise einstellen. >' Steuerimpuls umgestellt wird oder nicht. Die an'den

Es kann sich ferner als zweckmäßig erweisen, den Vorbereitungseingängen /, K liegenden Kriterien wer^ Setz-Flip-Flop durch eine Versorgungsspannungs- 40 den in der Steuerschaltung SS gebildet, die in bekann-Überwachungseinrichtung derart zu steuern, daß die ter Weise aufgebaut ist und die genannten Kriterien Kopplung des Vor-Rückzählers mit dem Zwischen- in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Kippspeicher nur innerhalb eines bezüglich der Funktions- stufen A bis D und den Signalen an den Ausgängen E sicherheit der Speicherschaltung zulässigen Spannungs-, und F der Nand-Gatter b₀ und c₀ bildet, deren bereiches hergestellt ist. 45 Signal die Zählrichtung bestimmt. Dabei wird vom

Man kann ferner die von der Zwischenspeicherung Eingang Z für die Zahlrichtungs-Steuerung aus das

ausgenommenen Kippstufen bei Versorgungsspan- Nand-Gatter C₀ direkt und das Nand-Gatter b₀ über

nungswiederkehr, insbesondere über deren direkte die Negation a₀ angesteuert. Eine 1 am Eingang Z

Eingänge, in unterschiedliche Lagen setzen, bei der bedeutet Rückwärtszählung, eine 0 Vorwärtszählung;

der Beitrag, den diese Kippstufen zum analogen Aus- 50 Der Transfluxor-Zwischenspeicher TZS enthält die

gangssignal liefern, einen mittleren Wert annimmt, Transfluxoren Tc und Td- Dabei ist der Transfluxor Tc

und den Setz-Flip-Flop abhängig von der Zählstellung der Kippstufe C und der Transfluxor Td der Kipp-

dieser Kippstufen derart steuern, daß die Freigabe stufe D zugeordnet. Die Kippstufen A und B, d. h.

der Kopplung des Vor-Rückzählers mit dem Zwischen^ die beiden Kippstufen mit den niedrigsten Wertig-

speicher nur dann erfolgt, wenn bei betriebsmäßiger 55 keiten, sind von der Zwischenspeicherung ausgenom-

Vor- oder Rückwärtszählung eine Umstellung der in men. Der Anschluß der Transfluxoren Tc und Td

die Zwischenspeicherung einbezogenen Kippstufen an die Kippstufen C und D erfolgt über die im Kop-

erforderlich ist. Dies ist beim dualcodierten Zähler pelgatter KG enthaltenen Nand-Gatter d_s, c₃, rf₄, e₄.

der Fall, wenn alle nicht in die Zwischenspeicherung Die Nand-Gatter werden über einen Eingang vom

einbezogenen Kippstufen am ausgewerteten Ausgang 60 Ausgang L des Setz-Flip-Flops S angesteuert. Der

das Signall oder 0 haben.. Die von der Zwischen- zweite Eingang dieser Nand-Gatter ist jeweils mit

speicherung ausgenommenen Kippstufen tragen z. B. einem Ausgang einer der Kippstufen C und D ver-

dann mit einem mittleren Wert zum Äusgangssignal bunden, wobei der Ausgang Cq der Kippstufe C am

bei, wenn von diesen Kippstufen die mit höchster Gatter^, der Ausgang Cq der Kippstufe C am Gat-

Wertigkeit am Ausgang das Signal 1 und alle anderen 65 ter e₃, der Ausgang Dq der Kippstufe D am Gatter d_t

das Signal 0 aufweisen. und der Ausgang Dq der Kippstufe D am Gatter e₄

Durch eine derartige Verriegelung des Setz-Flip- liegt. ; ,. ·,;.;,

Flops, verbunden mit der Voreinstellung der nicht Das Setz-FlipTFlop S wird vom Eingang Se aus

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über das Nand-Gatter b₁ mit Steuerimpulsen beauf- Das Setz-Flip-Flop S wird durch die Äquivalenzschlagt und ist so geschaltet, daß am Ausgang L schaltung A₁ angesteuert, die aus den Nand-Gattern Ct₈, durch einen Steuerimpuls nur dann ein Signal 1 auf- b_s und dem diesen nachgeschalteten Nand-Gatter c₈ treten kann, wenn die Überwachungseinrichtung Ü besteht. Die Äquivalenzschaltung A₁ ist an die Aus- und der Ausgang P der Äquivalenzschaltung A₁ das 5 gänge Aq, Aq bzw. Bq, Bq der Kippstufen A und B Signal 1 haben. Entfällt die Überwachungseinrich- angeschlossen und steuert das Setz-Flip-Flop 5 derart, tung Ü oder die Äquivalenzschaltung A₁, so ist der daß das Setz-Flip-Flop das Koppelgatter KG nur bei zugehörige Eingang des Setz-Flip-Flops S¹ auf Signal 1 Übereinstimmung der Speicherzustände der Kippzu legen. Der Widerstand Ru im Setz-Flip-Flop S stufen A und B freigibt.

bewirkt eine unsymmetrische Belastung der Ausgänge io Die Speicherschaltung kann anstatt durch Nandin der Weise, daß nach einem Versorgungsspannungs- Gatter auch durch andere Gatterarten (insbesondere ausfall der Ausgang L unabhängig von der Freischal- NOR-Gatter) realisiert werden, tung durch die Überwachungseinrichtung Ü und Aus- Die digitale Speicherschaltung nach F i g. 2 enthält

gang P der Äquivalenzschaltung A₁ das Signal 0 auf- vier Binärstufen und somit vier Digital-Analogweist. 15 Wandlerstufen. Mit Hilfe dieser Speicherschaltung Von den drei angegebenen Setzmöglichkeiten kann wird unter Benutzung der Schaltkreistechnik eine auch jede für sich allein oder zusammen mit einer Speicherung der analogen Ausgangsspannung nach anderen vorgesehen werden. . einer Versorgungsspannungsunterbrechung ermöglicht, Am Ausgang ist das Gatter d₃ über die Blockier- wobei dem Digital-Analog-Wandler D/A der Transwicklung Bc des Transfluxors Tc, das Gatter e₃ über 20 fluxor-Zwischenspeicher TZS vorgeschaltet ist, der die Einstellwicklung Ec des Transfluxors Tc, das in besonderer Weise mit dem Synchron-Vor-Rück-Gatter J₄ über die Blockierwicklung Bd des Trans- zähler VRZ verbunden ist.

fluxors Td und das Gatter e₄ über die Einstellwick- Alle Kippstufen A bis D sind wie nach F i g. 1

lung Ed des Transfluxors Td an Betriebsspannung + zu einem Synchron-Vor-Rückzähler zusammengegeführt. 25 schaltet. Die Steuerung erfolgt mittels Steuerimpulsen

Die einpolig geerdete Ausgangswicklung Ac des über die Clock-Eingänge c der Kippstufen A bis D Transfluxors Tc ist aus der Spannungsquelle ~ über parallel, während über die Vorbereitungseingänge /, K den Widerstand Rc mit einem Treiberstrom gespeist. deren Freigabe erfolgt. Liegt das Signal 1 an J, K an, Die Ausgangswicklung Ad des Transfluxors Td ist schaltet der Steuerimpuls die Kippstufe in die komüber den Widerstand R₀ ebenfalls von der Spannungs- 30 plementäre Lage. Vom Eingang Z zur Zählrichtungsquelle ~ gespeist. An die Ausgangswicklung A c bzw. steuerung aus werden bei Rückwärtszählung die Ad ist jeweils eine Gleichrichterschaltung angeschlos- Gatter a₂, a₃, a₄ und bei Vorwärtszählung die Gatter b₂, sen, bestehend aus einer Diode D₁ bzw. D₂ und einem b₃, b_t gesperrt. Für die Schaltkreise in TTL-Technik dazu in Serie liegenden, durch einen Widerstand R'c mit npn-Transistoren gilt: Logikpegel 0 5Ξ 0,4 V und bzw. R'd überbrückten, einpolig geerdeten Konden- 35 Logikpegel 1 ja 2,4 V. .

sator Cc und Co- Die Ausgänge der beiden Kippstufen C und D

Dem Transfluxor Tc und damit der Kippstufe C mit den Wertigkeiten 2² und 2³ sind über den Transsind die Negationen/₃ und g_s zugeordnet, von denen fluxor-Zwischenspeicher TZS mit dem Digital-Analogdie Negation/₃ an den Kondensator Cc und die Nega- Wandler D/A gekoppelt, während die Kippstufen A tion g₃ an die Negation/_s angeschlossen ist. Stimmen 40 und B mit den Wertigkeiten 2° und 2¹ direkt mit dem die Speicherzustände des Transfluxors Tc und der Digital-Analog-Wandler D/A verbunden sind. Kippstufe C miteinander überein, so ist der Logik- Die Transfluxoren Tc und Td werden nur für die

pegel am Ausgang Cq der Negation/₃ gleich dem Markierung von zwei Amplitudenzuständen benutzt, Logikpegel am Ausgang Cq der Kippstufe C und so daß sich ein einfacher Aufbau ergibt und nur geringe der Logikpegel am Ausgang Cq der Negation g₃ 45 Anforderungen an dieses Bauteil zu stellen sind. Eine gleich dem Logikpegel am Ausgang Cq der Kipp- gleichstrommäßige Kopplung der Transfluxoren Tc stufe C. und Td mit den Speicherzellen des Vor-Rückzählers,

In entsprechender Weise ist an den Kondensator Cd die nach einer Versorgungsspannungsunterbrechung die Negation/₄ und darin die weitere Negation g₄ erst durch Steuerimpulse wiederhergestellt wird, ist angeschlossen. Der Ausgang der Negation/₄ ist mit 50 vorgesehen. Die sichere Einstellung der Transfluxo- D'q und der Ausgang der Negation g₄ mit D'q be- ren Tc und Td ist durch diese Maßnahmen gewährzeichnet, leistet.

Die Äquivalenzschaltung A ₂ besteht aus den Nand- Bei der Kippstufe C ist der Ausgang Cq mit der

Gattern h₃ und k₃ sowie dem diesen nachgeschalteten Blockierwicklung Bc und Qj mit der Einstellwickweiteren Nand-Gatter I₃. Das Nand-Gatter h₃ liegt 55 lung Ec des zugehörigen Transfluxors Tc verbunden, am Ausgang Cq der Kippstufe C und am Ausgang Cq Ein Signal 1 an beiden Eingängen der Nand-Gatter d₃, der Negation/3. Das Nand-Gatter k_s ist an den Aus- e₃, d_t bzw. c₄ bedeutet Stromfluß im Transfluxor Tc gang Q der Kippstufe C und an den Ausgang Cq bzw. Td-

der Negation gs angeschlossen. Liegt am Ausgang!, der Negation/, das Signall,

Die Äquivalenzschaltung A₃ ist in entsprechender 60 so ist beim Signall am Ausgang Cq der Kippstufe C Weise an die Kippstufe D und die Gatter /₄ und g₄ der zugehörige Transfluxor Tc blockiert, während angeschlossen. beim Signal 1 am Ausgang Cq der Kippstufe C der

An die Ausgänge G und H der Äquivalenzschaltun- Transfluxor Tc eingestellt ist. Entsprechend verhält gen /ig und A₃ ist das Und-Gatter M₆ angeschlossen, sich der zur Kippstufe D gehörige Transfluxor Tddas bei fehlender Äquivalenz die Nand-Gatter έ₇, b₀ 65 Im Sekundärkreis der Transfluxoren Tc und Td und c₀ sperrt. Zur Sperrung bei Erreichen der Speicher- fließt über jeweils einen der Widerstände Rc und Rd endwerte ist das Gatter b₀ durch das Gatter a_s und eingeprägt ein sinusförmiger Wechselstrom, der an das Gatter c₀ durch das Gatter b_& sperrbar. der Transfluxorwicklung^c bzw. Ad im blockierten

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Zustand des Transfluxors Tc bzw. Td eine kleine Setzeingänge R, S nach Versorgungsspannungswieder-

(<0,7 V) und im eingestellten Zustand eine große einschaltung so voreinstellt, daß die Signale an den

(>2 V) Wechselspannung' erzeugt. Diese Wechsel- Ausgängen Aq, Bq der Kippstufen A und B nicht

spannungen werden in den Dioden D₁ und D₂ gleich- übereinstimmen. Nach einer zeitlichen Verzögerung

gerichtet und steuern die Negationen/₃ und /₄. 5 werden die Setzeingänge R und S wieder freigegeben.

Bei kleiner Wechselspannung am Transfluxor Tc F i g. 3 zeigt ein Prinzipschaltbild für die bevor- bzw. Td liefert der Ausgang Cq bzw. D'q das Signal 1, zugte Anwendung der Speicherschaltung für eine während bei großer Wechselspannung der Ausgang Cq vollelektronische automatische Frequenznachstellung bzw. D'q das Signal 0 hat. Die Signale dieser Aus- von Trägerfrequenz-Grundgeneratoren durch über gänge Cq, D'q sind dem Digital-Analog-Wandler D/A io die Trägerfrequenz-Strecke übertragene Frequenzzugeführt und behalten ihren Wert nach einem Ver- normale. Dabei wird die eingestellte Frequenz des sorgungsspannungsausfall bei, unabhängig davon, Grundgenerators nach einem Versorgungsspannungswie sich der Vor-Rückzähler VRZ einstellt. ausfall des Grundgenerators gespeichert. Eine Steuer-

Der AusgangL der Negation/, hat nach einem frequenzfst und eine vom Grundgenerator über eine

Wiedereinschalten der Versorgungsspannung immer 15 Trägerfrequenzerzeugung abgeleitete Referenzfre-

das Signal 0, so daß die Transfluxoren Tc und Td quenz/^ werden in einem digitalen Phasendiskrimina-

nicht mit den Kippstufen C und D gekoppelt sind. tor <pD miteinander verglichen. Der Phasendiskrimina-

Die Kopplung wird durch einen Steuerimpuls erst tor liefert Steuerimpulse an das erfindungsgemäße

wiederhergestellt, wenn eine Übereinstimmung der digitale Regelgedächtnis und bestimmt über eine zweite

Signale an den Ausgängen Cq und Cq und an_ den 20 Verbindung dessen Zählrichtung. Das Regelgedächt-

Ausgängen Dq und D'q vorhanden ist. Die Über- nis liefert eine Gleichspannung zur Steuerung einer

eiiistimimmg der Werte wird dabei mit Hilfe der Kapazitätsdiode im Grundgenerator, mit deren Hilfe

Äquivalenzschaltungen A₂ und A₃ geprüft. Besteht die Frequenz des Grundgenerators verändert wird.

Übereinstimmung, so haben die Ausgänge G, H, K Jeder Steuerimpuls des digitalen Phasendiskriminators

das Signall, die Sperrung der Gatterb₀, C₀, b₇ ist 25 verschiebt die Frequenz des Grundgenerators um

aufgehoben, und der nachfolgende Steuerimpuls wird einen diskreten Frequenzschritt. Die Zählrichtungs-

im Vor-Rückzähler VRZ und auch im Digital-Analog- steuerung bestimmt, in welche Richtung dieser diskrete

Wandler D/A als Betriebsschritt gewertet. Besteht Frequenzschritt erfolgt.

jedoch nach Wiedereinschalten der Versorgungs- Die analoge Ausgangsspannung Ua wird der Kapa-

spannung keine Übereinstimmung der Speicherzu- 30 zitätsdiode im Grundgenerator zugeführt. Durch

stände der Kippstufe C und des Transfluxors Tc Wahl der Widerstandsgrößen .R₀, Rn, Γ ν (Fig. 1)

einerseits und der Kippstufe D und des Transfluxors Td und der Spannung U₀ läßt sich der treppenförmige

andererseits, so werden der Steuerimpuls für das Spannungsverlauf so an die Expotentialkennlinie der

Setz-Flip-Flop S in b₇ und die Zählrichtungssteuerung Kapazitätsdiode C =f(UÄ) anpassen, daß jeder

in b₀ und C₀ gesperrt. Bei Nichtübereinstimmung der 35 Zählschritt einen gleich großen Frequenzschritt im

Signale an den Ausgängen Cq und Cq bzw. bei Nicht- Grundgenerator zur Folge hat.

Übereinstimmung der Signale an den Ausgängen Dq Der in Fig. 4 gezeigte Impulsplan zeigt den Ver-

und D'q ist die entsprechende Kippstufe C bzw. D lauf der Signale an interessierenden Punkten des

über das Nand-Gatter c₃ bzw. C₁ freigeschaltet. Der digitalen Regelgedächtnisses nach F i g. 3 für den

nachfolgende Steuerimpuls stellt nur die freigeschal- 40 Fall, daß zunächst eine Vorwärtszählung erfolgt, bis

teten Kippstufen um. Sämtliche Sperrungen werden zum Zeitpunkt α der Endwert erreicht ist und der

durch die wiederhergestellte Übereinstimmung der Zähler stehenbleibt. Im Anschluß an den Stillstand

Signale aufgehoben. Der nächste Steuerimpuls wird des Zählers folgt im Moment b Zählrichtungsumkehr,

dann als Betriebsschritt gewertet. d. h. Rückwärtszählung während des darauffolgenden

Durch die sehr kurze Einschwingzeit der integrier- 45 Zeitraumes. Zum Zeitpunkt c fällt die Versorgungs-

ten Schaltkreise, die wesentlich kurzer ist als die Zeit, spannung aus. Im Augenblick d wird die Versorgungs-

die benötigt wird, um die Transfluxoren Tc, Td um- spannung wieder eingeschaltet, worauf eine weitere

zumagnetisieren, ergibt sich auch bei kurzzeitigen Rückwärtszählung erfolgt.

Versorgungsspannungseinbrüchen eine einwandfreie Die Signale an den Ausgängen A _Q bis Dq zeigen

Speicherung der analogen Ausgangsspannung. 50 die Verhältnisse bei einem dualcodierten Zähler. Am

Beim dualcodierten Zähler haben bei Rückwärts- Eingang Se liegt eine Rechteckimpulsreihe an, die

zählung vor Weiterschaltung der in die Transfluxor- lediglich während des Ausfalls der Versorgungsspan-

zwischenspeicherung einbezogenen Kippstufen C und nung unterbrochen ist. Nach Wiederkehr der Versor-

D, die vorgeschalteten Kippstufen A und B beide gungsspannung weisen die Ausgänge Aq und Bq der

am ausgewerteten Ausgang Cq bzw. Dq das Signal 0, 55 Kippstufen A und B unterschiedliche Signale auf,

während bei Vorwärtszählung vor Weiterschaltung während die Ausgänge Cq und Dq der Kippstufen C

der Kippstufen C und D die Ausgänge Aq bzw. Bq und D zufallsbedingte Ausgangssignale haben. Am

der Kippstufen A und B beide das Signal 1 aufweisen. Ausgang P der Äquivalenzschaltung A₁ liegt das

Die Äquivalenzschaltung A₁ gibt das Setz-Flip-Flop S Signal 0 und damit am Ausgang L des Setz-Flip-

über die Leitung P nur während dieser beiden Stellun- 60 Flops S ebenfalls das Signal 0, so daß die Kopplung

gen der Kippstufen A und B frei, so daß eine Kopp- des Transfluxor-Zwischenspeichers mit den Kipp-

lung der Kippstufen C und D mit den Transfluxor- stufen C und D unterbunden ist. Da das Signal an

speichern nur während dieser besonderen Stellungen Cq mit dem gespeicherten Wert an Cq nicht überdurch einen Steuerimpuls erfolgen kann. Hier ergibt einstimmt, hat der Ausgang G der Äquivalenzschalsich eine zweite Möglichkeit der Verhinderung einer 65 tung A₂ den Wert 0 und schaltet die Kippstufe C über

Fehleinstellung des Setz-Flip-Flops nach Wiederein- c₃ frei, während über dem Ausgang K von a₆, der

schaltung der ausgefallenen Versorgungsspannung, ebenfalls den Wert 0 hat, sämtliche anderen Kipp-

indem man z. B. die Kippstufen A und B über deren stufen A, B, D über die Ausgänge E und F der Gat-

ter Z)₀, C₀, die beide eine 1 aufweisen, für den nachfolgenden Rechteckimpuls an Se gesperrt sind. Dieser nachfolgende Rechteckimpuls stellt nur die Kippstufe C um, so daß der Äquivalenzausgang G nach Ende des Impulses zum Zeitpunkt c das Signal 1 zeigt. Die Sperrungen über Ausgang K sind aufgehoben, und die weitere normale Rückwärtszählung folgt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Zählung und Speicherung von elektronischen Impulsen mit einem mehrstufigen digitalen Vor-Rückzähler und einem Digital-Analog-Wandler, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen dem Vor-Rückzähler (VRZ) und dem Digital-Analog-Wandler (D/A) eingeschalteter Zwischenspeicher, der seinen Speicherzustand sowohl beim Auslesen als auch nach Unterbrechung einer Versorgungsspannung beibehält, insbesondere Transfiuxorzwischenspeicher (TZS), der für wenigstens einen Teil der Zählerstufen vorgesehen ist, über Gatter (KG; f₃, 8s, Λ. <?4> Λ bis A₃; u₆; C₀, b₀, b₇, c₃, C₄) derart mit dem Vor-Rückzähler (VRZ) verbunden ist, daß bei Wiederkehr der Versorgungsspannung nach einem Versorgungsspannungsausfall die in die Zwischenspeicherung einbezogenen Stufen des Vor-Rückzählers (VRZ) unter Beibehaltung des Zwischenspeicherzustandes durch den Zwischenspeicher (TZS) in den vor Ausfall der Versorgungsspannung innegehabten Speicherzustand überführbar sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere bei Ausbildung des Vor-Rückzählers (VRZ) als dualcodierter Zähler, nur einige Zählstufen mit höherer Wertigkeit in die Zwischenspeicherung einbezogen sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor-Rückzähler (VRZ) durch Äquivalenzschaltungen (A₂, A₃) zwischen den Ausgangssignalen der in die Zwischenspeicherung einbezogenen Kippstufen (C, D) des Vor-Rückzählers (VRZ) und den Ausgangssignalen der Zwischenspeicher derart umsteuerbar ist, daß bei fehlender Äquivalenz sämtliche Kippstufen (A, B, C, D) ansteuerungsmäßig voneinander getrennt werden und der nachfolgende erste Steuerimpuls nur die am Fehlen der Äquivalenz beteiligten Kippstufen so umstellt, daß die Äquivalenz wiederhergestellt ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur anfänglichen Beibehaltung des Zwischenspeicherzustandes nach Versorgungsspannungswiederkehr zwischen Vor-Rückzähler und Zwischenspeicher angeordnete Koppelgatter (KG), insbesondere zur gleichstrommäßigen Einstellung von Transfluxoren (Tc, Td) durch einen Setz-Flip-Flop (S) steuerbar sind, der sich nach einem Versorgungsspannungsausfall so einstellt, daß bis zur Umsteuerung durch einen nachfolgenden Steuerimpuls die Kopplung zwischen Vor-Rückzähler (VRZ) und Zwischenspeicher (TZS) unterbunden ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Setz-Flip-Flop (S) durch eine Versorgungsspannungs-Überwachungseinrichtung (Ü) derart steuerbar ist, daß die Kopplung des Vor-Rückzählers (VRZ) mit dem Zwischenspeicher (TZS) nur innerhalb eines bezüglich der Funktionssicherheit der Speicherschaltung zulässigen Spannungsbereiches hergestellt ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zwischenspeicherung ausgenommenen Kippstufen nach Versorgungsspannungswiederkehr, insbesondere über deren direkte Eingänge (R, S), in unterschiedliche Lagen setzbar sind, bei der der Beitrag, den diese Kippstufen zum analogen Ausgangssignal liefern, einen mittleren Wert annimmt, und daß der Setz-Flip-Flop (S) abhängig von der Zählstellung dieser Kippstufen derart steuerbar ist, daß die Freigabe der Kopplung des Vor-Rückzählers (VRZ) mit dem Zwischenspeicher (TZS) nur dann erfolgt, wenn bei betriebsmäßiger Vor- oder Rückwärtszählung eine Umstellung der in die Zwischenspeicherung einbezogenen Kippstufen erforderlich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen