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Logische Schaltung, bei der gleichartige Eingangssignale abwechselnd
entgegengesetzt gerichtete Ausgangssignale erzeugen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine logische Sneicherschaltung mit
einem Eingang und einem Ausgang, bei der gleichartige Eingangssignale abwechselnd
entgegengesetzt gerichtete Ausgangssignale erzeugen.
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Bei Schalteinrichtungen der Nachrichtentechnik ist häufig die Aufgabe
gestellt, gleichseitige Impulse, z.B. durch eine Drucktaste angeregte Erdimnulse
ihrer Folge nach abwechselnd in gegenläufige Impulse umzuformen. Diese Einrichtung
soll einerseits eine sehr schnelle Schaltfolge gewährleis;ten und andererseits soll
bei einem Ausfall der Stromversorgung der letzte Schaltzustand erhalten bleiben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wurde schon der Vorschlag gemacht, einen
elektronischen Speicher vorzusehen und ein zusätzliches magnetisches Speicherelement,
das den zuletzt vorgelegenen Schaltzustand des elektronischen Speichers festhält
und bei Wiedereintreffen der Versorgungsspannung dem elektronischen Sneicher mitteilt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Schaltsystem
zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird unter Verwendung einer logischen~Speicherschalung
mit einem Eingang und einem Ausgang, bei der
gleichartigc Eingangesignale
abwechselnd entgegengesetzt gerichtete Ausgangssignale erzeugen, gemäß der Erfindung
dadurch gelöst, daß ein speicherndes bistabiles Element, vorzugsweise ein Transfluxor,
vorgesehen ist, an dessen Eingängen je eine monostabile Kippstufe liegt, deren Triggereingänge
zusammengeschaltet den Eingang der logischen Schaltung bilden und daß die Signallaufzeit
durch das sneichernde bistabile Element größer ist als die Länge der von den monostabilen
Kinnstufen abgegebenen Impulsc.
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Es ist vorteilhaft, die monostabile Kippstufe dadurch zu realisieren,
daß auf den Eingang der Speicherschaltung ein Invertiergatter folgt, dessen Ausgang
über ein Differenzierglied an den einen Eingang eines NOR-Gatters gelegt ist und
daß der andere Eingang dieses Gatters unmittelbar bew. über ein Invertiergatter
am Ausgang des speichernden bistabilen Elements liegt.
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Vorteilhaft wird das Ausgangs signal der logischen Speicherschaltung
vor oder nach dem auf den Ausgang des bistabilen Elements folgenden Invertiergatter
entnommen.
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Es ist ferner vorteilhaft zwischen den Ausgang des bistabilen Elements
und das Invertiergatter eine verstärkende Imnulsverzögerungs- und Impulsformungsschaltung
(Sehmitt-Wrigger) zu schalten.
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Zweckmäßig wird die Zeitkonstante des I)mfrerenziergliedes so gewählt,
daß beim Eintreffen des vom Ausgang des bistabilen Elements auf die monostabile
Kippstufe zurückgeführten Signals das Signal am Differenzierglied abgeklungen ist
und andererseits derart, daß beispielsweise durch Kontaktprellen entstandene Fehlimpulse
unwirksam sind.
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Eine weitere vorteilhafte Vereinfachung der Schaltung besteht darin,
daß vom Eingang der logischen Schaltung zunächst nur ein Invertiergatter liegt,
an dessen Ausgang über einen entlconnelnden Gleichrichter das RC-Glied und die zusammengeschalteten
beiden Eingänge der NOR-Gatter gelegt smd,und daß die Aufladung der Kapazität des
Differenziergliedes nur über einen der Widerstände, die Entladung jedoch über beide
Widerstände erfolgt.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von in Figuren gezeigten Ausführungsboispielen
näher erläutert.
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Die Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung,
bestehend aus zwei monostabilen Kinpstufen Ml und M2 und einer bistabilen Kippstufe
B, ferner aus einer Invrsionsstufe I, die die Ausgangsimpulse der bistabilen Ki»nstuSe
illvertiert. An den Eingang E der Einrichtung gelangen beisnielsweise durch eine
Drucktaste T Erdimpulse. Diese Impulse sollen am Ausgang A der Schalteinrichtung
bei jedem Eingangsimnuls eine Inversion des-Ausgangssignals hervorrufen, z.B. beim
ersten Impuls soll am Ausgang A Snannung anliegen, beim zweiten Impuls verschwinden
usw. Die monostabilen Kippstufen M1 und M2 haben je einen Triggereingang, an den
das eigentliche Eingangssignal E angelegt viird, und einen Stelleingang El und E2,
deren Zusammenwirken beispielsweise folgende Funktion ergibt. Liegt am Stelleingang
El eine Spannung an, so wird die monostabile Kippstufe durch einen Triggerimpuls
in den Ein-Zustand versetzt. Da das Ausgangssignal des bistabilen Schalters B durch
I invertiert wird, liegt also vom vorhergehenden Impuls her bei jeder der monostabilen
Kipustufön der inverse Zustand des Stellsignals vor, d.h.
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durch den folgenden Eingangsimpula am Eingang E wird jeweils nur eine
der monost.bilen Kipnstufen in den Ein-Schaltzustand
versetzt. Dadurch
wird wiederum die andere Kippstufe durch den zurückgeführten Stellimpuls in die
Dulellschaltebereitschaft versetzt, so daß ein weiterer Eingangsimpuls an E diese
andere Kippstufe durchschalten wird und somit den anderen Schaltzustand der bistabilen
Kinnstufe Wverursacht.
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(Die beiden Schaltzustände sind in der Figur mit "Ein" "Aus" angedeutet.)
Diese Wirkung wird jedoch nur dann erreicht, wenn beim Eintreffen des zurückgeführten
Snerrimpulses das Eingangssignal bereits abgeklungen ist. Das im Eingang von derartigen
monostabilen Kippstufe vorgesehene Differenzierglied muß daher in seiner Zeitkonstante
so ausgelegt sein, daß beim Wechsel des vom Ausgang der bistabilen Kippstufe zurückgeführten
Stellimnulses die andere monostabile Kippstufe nicht mehr kinpt, d.h. der Differenzierimnuls,
der diese monostabile icippstufe letztlich steuert, muß bereits genügend abgeklungen
sein.
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Die bistabile Kinnstufe ist, um die Forderungen, die bei der Efindung
gestellt sind, zu erfüllen, als magnetische Einrichtung ausgebildet, beispielsweise
in Form eines Transfluxors mit zwei Steuerwicklungen, sowie einer Lese- und einer
Treiberwicklung. Am Ausgang der Lesewicklung entsteht bekanntlich ein Wechselstrom,
der je nach der Richtung des magnetischen Plusscs im Ringkern eine unterschiedliche
Amplitude hat. Dieser Wechselstrom wird zweckmäßig zunächst in der Einrichtung V
gleichgerichtet, verstärkt, integriert und schließlich einer Schwellwertschaltung
zugeführt. Durch die Integration des Signals entsteht die gewünschte Signalverzögerung
und durch die Schwellwertschaltung, die vorzugsweise in Form eines Schmitt--riggers
ausgebildet ist, erfolgt eine Wiederherstellung von logischen Signalen, die zur
Steuerung der logischen Schalteinrichtung geeignet sind.
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Die monostabilen Kippstufen werden vorzugsweise derart ausgebildet,
wie in der Fig. 2 dargestellt ist. Dem Eingang E einer derartigen monostabilen Kinnstufe,
beispielsweise M1, folgt eine Signalversionsstufe SJ, z.B. in Form eines NOR-Gatters.
Diesem NOR-Gatter folgt eine Differenzierstufe, bestehend aus der Kapazität a und
dem Widerstand R. Die invertierten und in diesem Differenzierglied zu nadelförmigen
Impulsen umgewandelten Eingangssignale werden einem weiteren NOR-Gatter NG zugeführt,
das zwei Eingänge hat. Der zweite Eingang wird mit dem Stellsignal beaufschlagt.
Dieses Gatter hat im dargestellten Fall folgende Eigenschaft. Liegt am Stelleingang
Ei ein bestimmtes Potential, z.3. +5V gegen Erde an und es erscheint am anderen
Eingang von RC-Glied her eine weitere positive Spannung gegen Erde, z.B. mit ebenfalls
+5V Spitze, so schaltet dieses Gatter durch und am Eingang E'1 der bistabilen Kippstufe
B erscheint ein Schaltsignal. Dieses Schaltsignal bewirkt die bercits bei Fig. 1
erläuterten Vorgänge.
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Das Ausgangssignal kann nun der Einrichtung entweder an der mit A
bezeichneen oder der mit A' in Fig. 1 bezeichneten Klemme entnommen werden. Die
beiden Signalausgänge haben lediglich entgegengesetzte Phase, hervorgerufen durch
die Inversionsstufe 1. Diese Inversionsstufe kann ebenfalls in Form eines NOR-Gatters
mit einem Eingang und einem Ausgang ausgebildet sein.
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Sämtliche elektronische Bausteine sind vorteilhaft als an sich bekannte
Transistor- Transistorlogik- oder Dioden-Transistorlogikschaltungen ausgebildet.
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Die Zeitkonstante des RC-Gliedes zur Differenzierung wird vorteilhaft
so bemessen, daß beim Eintreffen des vom Ausgang
des bistabilen
Elements auf die monostabile Kippstufe zurückgeführten Signals das Signal am Differenzierglied
abgeklungen ist und an-iererseits derart, daß beispielsweise durch Kontaktprellen
beim Loslassen der Taste g entstchende Fehlimpulse unwirksam bleiben.
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Die Schaltung nach der Fig. 2 kann weiter vereinfacht werden, wie
in Fig. 3 gezeigt ist. Anstelle von zwei Invertierstufen am Eingang jeder Kippstufe
M1 ist hier nur ein einziges Invertierglied SJ1 verwendet, dessen Ausgangsspannung
über einen Gleichrichter Gr und einer Kapazität C1 den Eingängen der beiden NOR-Gatter
zugeführt wird. Der Gleichrichter Gr bewirkt in dieser Schaltung eine Entkopplung,
so daß die Zeitkonstante der Elemente Ri, R2 und ei für Laden und Entladen der Kapazität
C1 verschieden ausgelegt werden können. Für die Aufladung ist nämlich lediglich
der Widerstand -R2 hinsichtlich der Zeitkonstante maßgeblich, während für die Entladung
des Kondensators Al die beiden Widerstände R1 und R2,wegen der Entkopplung durch
den Gleichrichter Gr,in Serie geschaltet sind und somit eine größere Entladezeit
hervorrufen. Dadurch können die. oben geschilderten Anforderungen hinsichtlich der
Zeitkonstante bezüglich Fehlimpulse und Rückführung der Stellimpulse besser eingehalten
werden.
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Die Einrichtung kann mit Vorteil bei Schalteinrichtungen für die Verteilung
von Richtfunkkanalen verwendet werden, z.B. zur Verwirklichung eines elektronischen
Steuzachienenverteilers für ein derartiges System.
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6 Patentansprüche 3 Figuren