DE1962506B2

DE1962506B2 - Halbfestwertspeicher mit zugehöriger Leseeinrichtung

Info

Publication number: DE1962506B2
Application number: DE1962506A
Authority: DE
Inventors: Elgan Neville Hatfield Howell; Berhard Albert Berkhamsted Hunn
Original assignee: Revenue Systems Ltd
Current assignee: Revenue Systems Ltd
Priority date: 1968-12-12
Filing date: 1969-12-12
Publication date: 1975-07-24
Also published as: DE1962506A1; NL6918703A; SE357272B; US3671721A; GB1233260A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Halbfestwertspeicher mit zugehöriger Leseeinrichtung zur Verwendung als elektronischer Schlüssel, bei dem die binäre Information so auf einer Karte aufgebracht ist, daß sie ohne elektrische Verbindung zur Leseeinrichtung auslesbar ist.

Es sind bereits elektrische Schlösser bekannt (GB-PS 8 67 663), bei denen Schlüssel verwendet werden, die ohne elektrische Verbindungen zu einer Leseeinrichtung auskommen. Diese Schlüssel verwenden jedoch eine ferromagnetische Substanz, durch die lediglich eine binäre Information ermittelt werden kann Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß das Vorhandensein oder Fehlen des ferromagnetischen Materials lediglich das Vorliegen einer »1« oder einer »0« anzuzeigen vermag.

hs sind ferner Einrichtungen bekannt (L'S-PS 31 34 254; DT-PS 9 34 814), die zur Betätigung bzw. Auslösung von elektrischen Schaltanordnungen Karten verwenden, welche mit Kontakten versehen sind, die mit entsprechenden Gegenkontakten einer Leseeinrichtung in Berührung gebracht werden müssen, um die betreffende Auslösung bzw. Steuerung vornehmen zu können. Die Karten enthalten dabei elektrische Verbindungen, Widerstände, Kondensatoren oder Relais, durch die verschiedene Schaltkreise zwischen den verschiedenen Kontakten bzw. Anschlußklemmen hergestellt werden. Die so vorhandenen elektrischen Verbindungen bzw. Bauelemente werden dabei wirksam, wenn die sie enthaltende Karte in die Leseeinrichtung eingeführt wird. Auf Grund der Verwendung von elektrischen Verbindungen, Widerständen. Kondensatoren oder Relais auf den Karten zeigen diese jedoch eine relativ hohe Störanfälligkeit.

Es ist ferner ein Halbfestwertspeicher bekannt (US-PS 33 60 785), bei dem das Vorhandensein bzw. NichtVorhandensein von Löchern in einer Leiterkarte unter Ausnutzung des Wirbelstromprinzips zur Ermittlung entsprechender Informationen festgestellt wird. Zu diesem Zweck werden zwei orthogonal zueinander angeordnete Leitungsanordnungen verwendet, deren einer ein Steuerstrom zugeführt wird und mit deren anderer eine Leseanordnung verbunden ist. Auch bei diesem bekannten Halbfestwertspeicher können jedoch auf Grund des ausgenutzten Wirbclstromkopplungsprinzips ebenfalls nur relativ wenige Informationen auf einer entsprechenden Karte untergebracht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie ein Halbfestwertspeicher mit zugehöriger Leseeinrichtung der eingangs genannten Art auszubilden ist, um bei relativ geringem schal-

tungstechnischetn Aufwand sowohl eine störungsunanfällige Handhabung zu ermöglichen als auch mehr Information auf einem vorgegebenen Raum anterzubringen, als dies bei bisher bekannten Halbfestwertspeichern möglich ist.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Halbfestwertspeicher der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß auf der Karte passive Resonanzelemente mit wahlweise festlegbarer Resonanzfrequenz und in der Leseeinrichtung aktive Resonanzelemente angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen schaltungstechnischen Aufwands für die Darstellung und Ermittlung der jeweiligen Information. Ferner ist von Vorteil, daß eine störungsunanfällige Benutzung eines in der vorstehend angegebenen Weise ausgestalteten Halbfestwertspeichers möglich ist. Überdies ist von Vorteil, daß auf Grund der wahlweise festlegbaren Resonanzfrequenzen der vorgesehenen passiven Resonanzelemente auf der Karte mehr Information auf einem vorgegebenen Raum untergebracht werden kann, als dies bei bisher bekannten Halbfestwertspeichern der Fall ist.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind bei der Leseeinrichtung die aktiven Resonanzelemente an einer Schwingungen variabler Frequenz liefernden Oszillatorschaltung angeschlossen. Hierdurch ergibt sich ein relativ geringer schaltungstechnischer Aufwand für die Bereitstellung von Schwingungen unterschiedlicher Frequenz in der Leseeinrichtung.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die aktiven Resonanzelemente Teil der Oszillatorschaltung. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der Leseeinrichtung.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist am Ausgang der Oszillatorschaltung eine Trennverstärkerschaltung angeschlossen, wobei die aktiven Fesonanzelemente Teil der Trennverstärkerschaltung sind. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weis; eine besonders gute Entopplung zwischen den aktiven Resoⁿanzelementen und der Oszillatorschaltung.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die aktiven Resonanzelemente jeweils durch eine Induktionsschleife gebildet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil besonders einfach aufgebauter aktiver Resonanzelemente.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind ein erstes und ein zweites aktives Resonanzelement vorgesehen, ferner ist die Frequenz der dem ersten aktiven Resonanzelement zugeführlen Schwingungen über einen ersten Frequenzbereich variabel, außerdem ist die Frequenz der dem zweiten aktiven Resonanzelement zugeführten Schwingungen über einen zweiten Frequenzbereich variabel, der von dem ersten Frequenzbereich verschieden ist, und schließlich sind die passiven Resonanzelemente derart angeordnet, daß zumindest ein innerhalb des ersten Frequenzbereiches ansprechendes passives Resonanzclemcnt in den Bereich des ersten aktiven Resonanzelemcntes zu dem gleichen Zeitpunkt gelangt, zu dem mindestens ein in dem zweiten Frequenzbereich ansprechendes passives Resonanzelement in dem Bereich des zweiten aktiven Resonanzelementes liegt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen und sicheren Trennung in der Auswertung der Informationen, die durch die auf Frequenzen der beiden unterschiedlichen Frequenzbereiche ansprechenden passiven Resonanzelemente dargestellt sind.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die passiven Resonanzelemente derart angeordnet, daß gleichzeitig eine Vielzahl dieser Resonanzelemente in den Bereich eines aktiven Resonanzelementes bringbar ist. Hierin durch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen schaltungstechnischen Aufwands für die aktiven Resonanzelemente.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die passiven Resonanz-

elemente Spiralleiter mit offenen Enden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil besonderer Einfachheit für die passiven Resonanzelemente.

elemente in Gruppen angeordnet, wobei die Resonanzfrequenzen jeder Gruppe nur eine Information darstellen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen Ermittlung der durch eine Gruppe von passiven Resonanzekmenten dargestellten Informationen.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die passiven Resonanzelemente in Reihen und Spalten angeordnet, wobei jede Spalte nur eine Information darstellt. Hierdurch

ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen Ermittlung der durch die passiven Resonanzelemente dargestellten Informationen.

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 und 2 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen von Daten tragenden Karten gemäß der vorliegenden Erfindung;

F i g. 3 zeigt in einem Blockschaltbild eine Ausfüh-

rungsform einer Leseeinrichtung gemäß der Erfindung;

F i g. 4 zeigt Impulsformen, welche bei einer speziellen Ausfuhrungsform der in F i g. 3 dargestellten Leseeinrichtung auftreten;

Fig. 5, 6 und 7 zeigen Schaltbilder von Teilen der in F i g. 3 dargestellten Leseeinrichtung.

In Fig. 1 ist eine einen Halbfestwertspeicher bildende Karte gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Diese Karte ist in sechs Spalten und drei Zeilen

bzw. Reihen unterteilt. Jede Spalte repräsentiert eine Ziffer in einem numerischen System mit dem Basiswert 8. Die Spalten können entweder frei sein oder aber eine, zwei oder drei Spulen enthalten. Die betreffende Karte besteht aus einem isolierenden Grundmaterial, auf dem metallische Spulen durch Anwendung einer Photo-Ätztechnik gebildet sind. Alle Spulen in der ersten, dritten und fünften Spalte — und zwar von der linken Seite der in F i g. 1 dargestellten Karte aus gezählt — haben ihren Resonanz-

punkt bei einer Frequenz von drei Frequenzen /,, /„ bzw. /.,. Jede Spule in der zweiten, vierten und sechsten Spalte der Karte besitzt ihren Resonanzpunkt bei einer der drei Frequenzen /₄, /₅, /,.. Zur Darstellung verschiedener Ziffern durch die Frequenzen /,,

J₁, /., bzw. durch die Frequenzen /₄, /₅, /₆ kann dabei so vorgegangen sein, wie dies aus der nachstehenden Tabelle I bezüglich der Frequenzen /,, /., und /_s angegeben ist. Gemäß der Tabelle I sind die Ziffern O

bis 7 durch die Frequenzen /,, /₂, /₃ in binärer Darstellungsweise ausgedrückt.

Tabelle I

Ziffer	/l	h	h
0	0	0	0
1	0	0	1
2	0	1	0
3	0	1	1
4	1	0	0
5	1	0	1
6	1	1	0
7	1	1	1

In F i g. 1 sind die den jeweiligen Spalten zugehörigen Ziffern unterhalb der betreffenden Spalten angegeben.

In F i g. 2 ist eine Karte gezeigt, bei der die passive Resonanzelemente darstellenden spiralförmigen Spulen so ausgelegt sind, daß jeweils die in einer Zeile bzw. Reihe liegenden Spulen eine von zwei Resonanzfrequenzen besitzen können. Im übrigen as sind durch die betreffenden Spulen bzw. deren Resonanzfrequenzen die gleichen Ziffern dargestellt wie durch die Spulen bei der in Fig. 1 dargestellten Karte. Die betreffenden Ziffern sind am unteren Rand der in F i g. 2 dargestellten Karte angegeben.

Die Informationen aus den in Fig. 1 und 2 dargestellten Karten können entweder dadurch ermittelt werden, daß die betreffenden Karten spaltenweise gelesen werden oder aber daß gleichzeitig die Resonanzfrequenzen der passive Resonanzelemente darstellenden Spulen der jeweiligen Karte festgestellt werden. Im ersten Beispiel soll eine erste induktive Schleife zum Auslesen der Ziffern in der ersten, dritten »and fünften Spalte verwendet werden. Eine zweite induktive Spalte soll zum Auslesen der Ziffern in der zweiten, vierten und sechsten Spalte verwendet werden. Zum parallelen Auslesen müssen andererseits sechs Schleifen verwendet werden, wobei jede einem besonderen Oszillator zugeordnet ist. Die für die erste, dritte und fünfte Spalte verwendeten Schleifen müssen mit Oszillatoren verbunden sein, deren Frequenzen zwischen /, und /₈ variabel sind. Die für die zweite, vierte und sechste Spalte verwendeten Schleifen müssen mit Oszillatoren verwendet sein, deren Frequenzen zwischen /₄ und /„ variabel so sind.

F i g. 3 zeigt eine Leseeinrichtung, die zum Lesen eines Zeichens von einer Karte in einem System geeignet ist, weiches gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet. In einem vollständigen System könnte die dargestellte Leseeinrichtung den Ablesevorgang genügend oft wiederholen, um alle Zeichen von der Karte abzulesen.

Die in F i g. 3 dargestellte Leseeinrichtung enthält einen Pulsgenerator M in Form eines Multivibrators. Der Ausgang dieses Pulsgenerators führt zu einer Begrenzerschaltung 5, welche aus den Impulsen des Multivibrators Rechteckimpulse macht, wie sie in Zeile A von F i g. 4 dargestellt sind. Die Rechteckimpulse werden dem Eingang eines Zählers N zügeführt, welcher eine Vielzahl von Ausgängen hat. die zu einem Decoder V führen. Die Stufcnzahl des Zählers hängt von dem Basiswert des numerischen Systems ab, welches für die Karte gewählt wurde. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein System mit dem Basiswert 8 verwendet. Der Zähler hat in diesem Fall drei Stufen. Wenn ein Dezimalsystem verwendet werden würde, hätte der Zähler mehr Stufen.

Die Impulsform des einen Ausgangsproduktes des Zählers N ist in Zeile D von F i g. 4 beschrieben. Dieses Ausgangsprodukt wird sowohl dem Steuereingang eines Rampengenerators R als auch dem Decoder V zugeführt. Wie man aus F i g. 4 erkennen kann, weist das Ausgangsprodukt bei Z₀ eine ins Negative gehende Flanke und bei i_s eine ins Positive gehende Flanke auf. Die ins Negative gehende Flanke wird dazu verwendet, um den Rampengenerator iu starten. Die ins Positive gehende Flanke wird dazu verwendet, um den Ausgang des Rampengenerators wieder auf Null zurückzusetzen. Eine idealisierte Form des Ausgangsproduktes des Rampengenerators ist bei R in F i g. 4 dargestellt.

Das Ausgangsprodukt des Rampengenerators R wird einem Oszillator O zugeführt und dient dazu, die Frequenz des Oszillators entsprechend der Amplitude des Ausgangsproduktes des Rampengenerators zu variieren. Die frequenz des Oszillators läßt sich graphisch in der gleichen Form darstellen wie das Ausgangsprodukt des Rampengenerators R. Der Oszillator enthält ein Suchelement in Form einer länglichen Schleife Q, welche Teil der Oszillatorschaltung ist. Wenn eine Karte abgelesen wird, so wird das Resonanzekment (oder werden die Resonanzelemente), welches die abzulesende Ziffer repräsentiert, im Induktionsfeld des Suchelementes Q angeordnet. Wenn die Arbeitsfrequenz des Oszillators etwa die gleiche ist wie die Resonanzfrequenz des Resonanzelementes (oder der Resonanzelemente), so ändert das Resonanzelement die Belastung des Oszillators. Die veränderte Belastung ändert wiederum die Betriebsbedingungen des Oszillators derart, daß das Potential einer Leitung Y. welche zu einem Schwellwertdetektor T führt, geändert wird. Dieser Detektor ist so eingestellt, daß er einer Leitung Z ein Ausgangssignal zuführt, wenn die Laständerung an dem Oszillator einen vorbestimmten Wert übersteigt. Das Ausgangssignal auf der Leitung Z wird zur Pufferung einer Treiberschaltung P zugeführt, so daß diese ein Ausgangssignal U erzeugt, welches einem Serienparallel-Wandler W zugeführt wird. Das Ausgangsprodukt des Decoders V wird dem Serienparallel-Wandler W ebenfalls zugeführt. Das Ausgangsprodukt des Serienparallel-Wandlers wird einer Anzeigevorrichtung X zugeführt. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Sencnparallel-Wandler eines von drei Zweistufen-Anzeigeelementen, wie beispielsweise die Lampen L i, L 2, L3 in der Anzeigevorrichtung aktiviert, wenn ein Signal auf der Leitung V erscheint. Welches Anzeigeelement jeweils eingeschaltet wird, richtet sich nach den Signalen auf den Ausgangslcitungen des Decoders V zu dem Zeitpunkt, wo das Signal auf der Leitung V vorliegt.

Der Multivibrator Af und die Begrenzerschaltung S können ebenso wie die anderen Teile der Vorrichtung herkömmlicher Art sein. Es soll jedoch nun noch eine besondere Form des Zählers M beschrieben werden, wobei auf die F i g. 5 Bc?ug genommen wird.

Wie bereits erwähnt wurde, hat das System die Aufgabe. Ziffern abzulesen, welche den Baviswcrt 8 haben. Der in Fig. 3 dargestellte Zähler ist so aus-

gebildet, daß er in einem solchen System verwendet werden kann. Damit jedoch eine Rückselzperiode zwischen den Ableseperioden eingefügt werden kann, ist ein Modul-5-Zähler verwendet worden. Dieser Zähler ist so ausgelegt, daß er bei den ins Negative gehenden Flanken der von der Begrenzerschaltung S kommenden Impulse jeweils eine Stufe weiterzahlt. Diese Flanken treten in Zeile R der Fig. 4 bei f₀ bis i_s auf. Der Zähler enthält drei Triggereinheiten, beispielsweise J-K-Flip-Flops 11, 12 und 13 (in F i g. 5). Jede Triggereinheit hat einen Zeitgebereingang (clock input), zwei Triggereingänge, zwei Einschreib-Eingänge (set inputs) und zwei komplementäre Ausgänge. Ein Triggereingang jeder Triggereinheit ist jeweils mit dem Buchstaben J und der andere Triggereingang jeder Triggereinheit ist jeweils mit dem Buchstaben K bezeichnet. Bei einem J-K-Flip-Flop würde jeder dieser Eingänge mit dem Eingang eines UND-Gatters übereinstimmen; dementsprechend versteht es sich, daß die drei Eingänge in ao jedem Fall parallel geschaltet sind. Ein Ausgang jeder Triggereinheit ist mit ~Q (pin 10) und der andere Ausgang mit Q (pin 5) bezeichnet. Außerdem ist der Ausgang 10 der Triggereinheit 11 mit ß, während der Ausgang mit S bezeichnet ist. In gleicher Weise sind »5 die Ausgänge 10 und 5 der Triggereinheiten 12 und 13 mit den Buchstaben C, C D und E bezeichnet. Die Einschreibeingänge der Triggereinheiten 11, 12 und 13 werden für die Zählfunktion nicht verwendet. Dementsprechend werde.! sie so gesteuert, daß der Betrieb jeder Triggereinheit von den Potentialen abhängt, welche den anderen Eingängen zugeführt werden. Das auf der Leitung 14 erscheinende Ausgangsprodukt der Begrenzerschaltung S wird den Zeitgebereingängen aller Flip-Flop-Einheiten zugeführt. Die Anordnung ist so ausgelegt, daß zu jedem der Zeitpunkte I_n bis /₄ eine Änderung im Zustand des Zählers eintritt.

Jeder uer Ausgänge 10 und 5 jeder Triggereinheit kann ein Signal führen, das den Wert 0 oder 1 repräsentiert. Der Ausgang 10 führt jeweils den Wert 0, wenn der Ausgang den Wert 1 führt, und umgekehrt. Jede Triggereinheit ist so ausgelegt, daß sie in ihrem jeweiligen Zustand verbleibt, bis an dem Zeitgebereingang ein negativer Impuls auftritt. Wenn ein soleher Impuls auftritt, kann sich der Zustand ändern oder nicht; das hängt jeweils von dem gerade vorliegenden Zustand und von den Signalen ab, die in dem betreffenden Moment an den Eingängen J und K liegen. Wie die den Eingängen J und K zugeführten Signale die Änderung des Zustandes beeinflussen, wenn ein entsprechender Zeitgeberimpuls an dem Trigger vorliegt, ist in der folgenden Tabelle II dargestellt.

55

Tabelle H

10

0	0	keine Änderung	keine Änderung
0	1	O	1
1	0	1	O
1	1	Änderung	Änderung

60

Wenn die Signale an den Eingängen J und K beide O oder 1 sind, so hängt der Zustand am Ausgang nach dem llinlrcikn eines Zcitgcberimpulscs von dem Zustand vor dem Eintreffen des Zeitgeberimpulses ab. Wenn dagegen an dem einen der beiden Eingänge / und K eine 1 vorliegt und an dem anderen der beiden Eingänge J und K eine 0 anliegt, so hängt der Zustand der Triggereinheit nach dem Eingang eines Zeitgeberimpulses allein von den Signalen ab, die den Eingängen / und K zugeführt werden. Mit anderen Worten, der neue Zustand der Triggereinheit ist unabhängig von dem vorhergehenden Zustand. Die Triggereinheiten sind untereinander in der Weise verbunden, daß der Zähler gemäß der folgenden Tabelle IH arbeitet.

Tabelle III	B	C	D
ι	0	0	0
0	1	0	0
1	1	1	0
2	0	1	1
3	0	0	1
4

Die Signale auf den Leitungen B, C und D sind in F i g. 2 unter den gleichen Bezeichnungen dargestellt. Es versteht sich, daß die Werte von B, C und 25 stets komplementär zu den Werten von B, C und D sind.

Die verschiedenen Ausgangsprodukte des Zählers werden drei NAND-Gattern IS, 16 und 17 in dem Decoder V zugeführt (F i g. 5). Die Ausgangsprodukte der drei NAND-Gatter werden in NOT-Gattern 18, 19 und 20 invertiert und den Eingängen J einer weiteren Reihe von drei Triggereinheiten 21, 22 und 23 zugeführt. Diese Triggereinheiten sind ähnlich wie die Triggereinheiten 11, 12 und 13 aufgebaut und arbeiten in der gleichen Weise wie diese, mit der Ausnahme, daß im vorliegenden Fall einer der Einschreibeingänge dazu verwendet wird, die Arbeitsweise zu beeinflussen. Der Zeitgebereingang jeder dieser Triggereinheiten ist mit der Leitung U verbunden, welche zu dem Ausgang des Treibers P führt. Nur der Ausgang 10 jeder Triggereinheit wird über eine Leitung E, F oder G mit jeweils einem konventionellen Transistorleistungsverstärker verbunden. Die Leistungsverstärker steuern die Lampen L1, L 2 und L 3. Der Einschreibeingang, der in jedem Fall ausgenutzt wird, ist durch einen Anschluß 6 dargestellt. Die Anschlüsse 6 der Triggereinheiten 21 und 22 sind über ein NOT-Gatter 24 mit dem Ausgang D des Zählers verbunden, während der Anschluß 6 der Triggereinheit 23 mit dem Ausgang C des Zählers verbunden ist. Wenn an dem Anschluß 6 einer Triggereinheit der Signalwert 1 liegt, so arbeitet die Triggereinheit gemäß Tabellen. Wenn dagegen der Signalwert an dem Anschluß 6 auf 0 geändert wird, so ändert sich der Signalwert am Ausgang 10 unverzüglich auf 0; er bleibt dort auf 0, solange an dem Anschluß 6 der Signalwert 0 liegt.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß an beiden Eingängen des NAND-Gatter* 15 der Signalwert 1 liegt, wenn ein Impuls wischen f„ und f, auf der Leitung V erscheint, so daß an dem Eingang J der Triggereinheit 21 ebenfalls der Signalwcn 1 liegt An dem l.inganp K dieser I riggcreinh rit liegt dagegen der Signalwcrt 0, und an dem Stcucranschluß 6 liegt der Siiinalwcri 1. Aus diesem Grunde führt die Leilune / den Signabvcrt 1. so daß die Lampe M

509 530/336

leuchtet. Zu der Triggereinheit 22 ist zu bemerken, daß an dem Eingang B des NAND-Gatters 16 der Signalwert 0 liegt, so daß an dem Eingang / ebenfalls der Signalwert 0 erscheint. An dem Eingang K liegt dagegen der Signalwert 1, so daß die Leitung F den

Signalwert 0 führt. Ebenso kann gezeigt werden, daß die Leitung G den Signalwert 0 führt. Die vollständige Arbeitsweise des Decoders und des Serienparallel-Wandlers kann man aus der folgenden Tabelle IV entnehmen.

Tabelle IV

22

J K 6 10

J K 6 10

10 11

0 0 10 oder 1

0 10 0

110

11

0 10 oder 1

10 0

0 10 0

10 11

0 0 10 oder 1

0 10 0

Die Bezeichnung irgendeines Ausgangsproduktes mit »0« oder »1« bedeutet, daß die betreffenden Triggereinheiten in dem gleichen Zustand verbleiben, in dem sie waren, bevor der Leitung U ein Impuls zugeführt wurde. Man sieht jedoch, daß jede Triggereinheit mit ihrem Ausgang 10 während jedes Zyklus des Zählers auf 0 zurückgesetzt wird. Die Triggereinheiten 21 und 22 werden zum Zeitpunkt i_a und die Triggereinheit 23 zum Zeitpunkt f₄ zurückgesetzt. Solange wie die Karte in einer Position verbleibt, in der sich das Resonanzelement (oder die Resonanzelemente) im Induktionsfeld des Suchelementes befinden, nehmen die Triggereinheiten bei jedem Zyklus die in Tabelle IV angegebenen Zustände ein. Wenn die Karte jedoch entfernt wird, so werden der Leitung U keine weiteren Impulse zugeführt. Das bedeutet, daß die Lampen erlöschen, wenn die betreffenden Triggereinheiten zurückgesetzt worden sind.

Aus F i g. 4 kann man entnehmen, daß die Frequenz des Oszillators sich während der folgenden Zeitabschnitte wie folgt ändert: Von /„ auf /, während des Zeitabschnittes /_n bis f,, von /_t auf /₂ während des Zeitabschnittes r, bis t_s und von /₂ auf /_s während des Zeitabschnittes t„ bis /₃. Wenn das Frequenzband /„ bis /, mit /,, das Frequenzband Z₁ bis /₂ mit /₂ und das Frequenzband /₂ bis f₃ mit /_s bezeichnet wird, so ergibt sich, daß die Lampe Ll die Frequenz /„ die Lampe Ll die Frequenz /„ und die Lampe L 3 die Frequenz /_s repräsentiert. Wenn das in Tabelle I dargestellte Kodiersystem für die Frequenzen der Resonanzelemente verwendet wird, so kann die für die leuchtenden Lampen erforderliche Information von den Karten mit Hilfe dieser Tabelle abgelesen werden.

Die auf den Leitungen V, E. F und G erscheinenden Signale sind unter den gleichen Bezeichnungen in F i g. 4 unter der Voraussetzung dargestellt, daß sich in dem Feld der Schleife Q drei Resonanzelcmente befinden. Eines der Resonanzelemente spricht innerhalb des Frequenzbandes /₀ bis /, an, ein weiteres Resonanzelement spricht innerhalb des Frequenzbandes /, bis /. an. und das dritte Resonanzelement spricht innerhalb des Frequenzbandes 1. bis /, an. Dadurch werden während der entsprechenden Zeitabschnitte der Leitung V Impulse zugeführt. Die Lampen Ll. Ll und L3 leuchten zu den Zeiten auf. die durch die Wellenzüge E. F und G gekennzeichnet sind.

Die F i g. 6 zeigt eine mögliche Ausführungsform »o des Rampengenerators R auf der linken Seite der Zeichnung und eine mögliche Ausführungsform des Oszillators O zusammen mit der Schleife Q auf der rechten Seite der Zeichnung.

Der Ausgang D des Zählers N ist über einen Kondensator Cl mit der Basiselektrode eines normalerweise leitenden Transistors Tl verbunden. Über die in Durchlaßrichtung vorgespannte Kollektor-Basis-Diode des Transistors Tl und den leitenden Transistor TX wird ein Kondensator Cl aufgeladen.

Wenn die ins Negative gehende Flanke des Impulswellenzuges D zum Zeitpunkt /„ an der Basis des Transistors, Ti auftritt, wird dieser Transistor nicht leitend, und der Kondensator Cl entlädt sich über einen Widerstand R1 und einen variablen Widerstand Rl. Da die Basiselektrode des Transistors Tl auf einem konstanten Potential gehalten wird, würde sich der Kondensator mit einem im wesentlichen konstanten Strom entladen, wenn der variable Widerstand R1 direkt mit dem unteren Anschluß des Kondensators Cl verbunden wäre. Da jedoch in dem Oszillator eine Kapazitätsdiode Dl zur Frequenzsteuerung vorgesehen ist und da eine lineare Variation der Frequenz mit der Zeit erforderlich ist, muß der Diode ein Signal mit einer exponentiellen WeI-lcnform zugeführt werden. Dementsprechend weist der Rampengenerator eine Verstärker- und Begrenzerschaltung auf, mit welcher die geforderte exponentielle Wellenform erzeugt wird. Diese Schaltung enthält zwei Transistoren Ti und TA, Dioden D 2 und D 3, ein Potentiometer Pl und eine Zenerdiode Zi. Um die erforderliche Kurvenform zu erhalten, wird der Anode der Zenerdiode über eine Diode D4 und einen Widerstand R 3 ein Wechselstromsignal zugeführt. Die exponentielle Wellenform wird von dem Kollektor des Transistors TA abgenommen und der Kapazitätsdiode Dl über einen Widerstand RA zugeführt.

Der Oszillator O enthält einen Transistor Γ5. dei in einer Colpitts-Schaltung mit den frequenzbestim-

menden Elementen verbunden ist. unter welchen sich die induktive Schleife Q und die Kapazitätsdiode D1 befindet. Wie bereits ausgeführt wurdi·. hat die Spannung, die der Kapazitätsdiode durch den Rampengenerator zugeführt wird, eine irr wesentlicher exponentielle Wellenform. Die Frequenz des Oszil lators verändert sich dementsprechend mit einer irr wesentlichen linearen Wellenform.

Wenn sich der I.npulszug D nun Zeitpunkt f_s ir

positiver Richtung ändert, so wird der Transistor Γ1 leitend. Dadurch erhält der untere Anschluß des Kondensators Cl im wesentlichen wieder Erdpotential. Die Frequenz des Oszillators O variiert deshalb im wesentlichen in Übereinstimmung mit der unter dem Buchstaben R in F i g. 2 dargestellten Wellenform.

Wenn ein Resonanzelement, welches auf die Momentanfrequenz des Oszillators anspricht, in dem induktiven Feld der Schleife Q liegt, absorbiert es Energie von der Schleife. Dadurch werden die Betriebsbedingungen des Oszillators geändert, derart, daß das Basispotential des Transistors TS positiver wird. Diese Potentialänderung erscheint an dem Anschluß Y und wird auf den gleichbezeichneten Anschluß am Eingang der in Fi g. 7 dargestellten Zeichnung übertragen.

Die in F i g. 7 dargestellte Schaltung enthält einen als Puffer arbeitenden Transistor Γ 6, ein Paar als Schwellwertdetektor arbeitende Transistoren Tl und und TS, einen als weiteren Puffer arbeitenden Transistor T 9, ein Paar als Schmitt-Trigger zusammengeschaltete Transistoren Γ10 und Γ11 und ein Paar als Treiber arbeitende Transistoren Γ12 und Γ13. Wenn das Potential an dem Anschluß Y als Folge einer Übereinstimmung der Frequenz des Oszillators und der Resonanzfrequenz eines Resonanzelementes in dem induktiven Feld der Schleife positiver wird, so wird auch der Emitter des Transistors Γ 6 positiver. Dadurch wird der Basiselektrode des Transistors Tl über einen Kondensator T 3 ein ins Positive gehender Impuls zugeführt. Die Basiselektrode des Transistors Γ 8 ist mit dem Schleifer eines Potentiometers Pl verbunden. Dieses Potentiometer isl so eingestellt, daß der Transistor TS normalerweise leitend ist. Die Transistoren Tl und Γ8 haben einet gemeinsamen Emitter-Widerstand RS. Wenn die Amplitude des der Basiselektrode des Transistors Tl zugeführten ins Positive gehenden Impulses die Spannung an dem Schleifer des Potentiometers Pl übersteigt, so übernimmt der Transistor T 7 den Kollektorstrom von dem Transistor TS. Das Potential an dei Kollektorelektrode des Transistors TS wird dadurch positiver. Diese Erhöhung des Potentials wird auf die Basiselektrode des Transistors 9 übertragen, welchei als Emitterfolger geschaltet ist. Dadurch wird dei Basiselektrode des Transistors Γ10 über den Kondensator C 4 ein ins Positive gehender Impuls zugeführt. Die Transistoren TlO und Γ11 sind so geschaltet, daß der Transistor Γ11 normalerweist leitend ist und daß beim Auftreten eines ins Positiv« gehenden Impulses an der Basiselektrode des Tran sistors Γ10 eine Zustandsänderung des Triggers er folgt, derart, daß der Transistor TlO an Stelle de: Transistors Γ11 leitend wird. Dadurch wird de; Kollektor des Transistors Γ11 positiver, und de; Basiselektrode des Transistors Γ12 wird über einei Kopplungskondensator C 5 ein ins Positive gehende: Impuls zugeführt. Dieser Impuls wird durch die Tran sistoren 7Ί2 und Γ13 verstärkt, welche so geschalte sind, daß der Ausgangsimpuls wiederum ins Positiv« geht. Der Ausgangsimpuls wird durch einen Inverte 30, welcher die Leitung U speist, in einen ins Nega tive gehenden Impuls umgewandelt. Darauf wurdi bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung voi F i g. 5 eingegangen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

<r

Claims

1962 506 Patentansprüche:

1. Halbfestwertspeicher mit zugehöriger Leseeinrichtung zur Verwendung als elektronischer Schlüssel, bei dem die binäre Information so auf einer Karte aufgebracht ist, daß sie ohne elektrische Verbindung zur Leseeinrichtung auslesbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Karte passive Resonanzelemente (Q₁₁) mit " wahlweise festlegbarer Resonanzfrequenz und in der Leseeinrichtung aktive Resonanzelemente (Q_a) angeordnet sind.

2. Halbfestwertspeicher mit zugehöriger Leseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Resonanzelemente (QJ an einer Schwingungen variabler Frequenz liefernden Oszillatorschaltung (O) angeschlossen sind.

3. Halbfestwertspeicher mit zugehöriger Leseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Resonanzelemente (QJ Teil der Oszillatorschaltung (O) sind.

4. Halbfestwertspeicher mit zugehöriger Leseeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Oszillatorschaltung (O) eine Trennverstärkerschaltung angeschlossen ist und daß die aktiven Resonanzelemente (QJ Teil der Trennverstärkerschaltung sind.

5. Halbfestwertspeicher mit zugehöriger Leseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Resonanzelemente (Q,,) jeweils durch eine Induktionsschleife gebildet sind.

6. Halbfestwertspeicher mit zugehöriger Leseeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes und ein zweites aktives Resonanzelement (Q_a) vorgesehen sind, daß die Frequenz der dem ersten aktiven Resonanzelement (Q₁₁) zugeführten Schwingungen über einen ersten Frequenzbereich variabel ist, daß die Frequenz der dem zweiten aktiven Resonanzelement (Q₀) zugeführten Schwingungen über einen /weiten Frequenzbereich variabel ist, der von dem ersten Frequenzbereich verschieden ist, und daß die passiven Resonanzelemente (Q_n) derart angeordnet sind, daß zumindest ein innerhalb des ersten Frequenzbereiches ansprechendes passives Resonanzelement (Q_n) in den Bereich des ersten aktiven Resonanzelementes (QJ zu dem gleichen Zeitpunkt gelangt, zu dem mindestens ein in dem zweiten Frequenzbereich ansprechendes passives Resonanzelement (Q_n) in dem Bereich des zweiten aktiven Resonanzelementcs (Qa) Hegt.

7. Halbfestwertspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die passiven Resonanzelemente (Q,,) derart angeordnet sind, daß gleichzeitig eine Vielzahl dieser Resonanzelemente (Q_n) in den Bereich eines aktiven Resonanzelcmentes (Q_n) bringbar ist.

8. Halbfestwertspeicher nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die passiven Resonanzelemente (Q_n) Spiralleiter mit offenen Enden sind.

9. Halbfestwertspeicher nach einem der Ansprüche 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß d»e passiven Resonanzelemente (Q_p) in Gruppen angeordnet sind, wobei die Resonanzfrequenzen jeder Gruppe nur eine Information darstellen.

10 Halbfestwertspeicher nach einem der Ansprüche 1 und 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die passiven Resonanzelemente (QJ in Reihen und Spalten angeordnet sind, wobei jede Spalte nur eine Information darstellt.