DE2015989A1 - Impulsgenerator - Google Patents

Description

Impulsgenerator

Die vorliegende Erfindung bezieht sich" auf Verbesserungen an Impulsgeneratoren, insbesondere an denen, die zur Erzeugung von Impulsfolgen von unterschiedlicher Zeitdauer bestimmt sind.

Der erfindungsgemäße Impulsgenerator ist für den Einbau in eine durch Tastenfeld gesteuerte Lochkartenverarbeitungsmaschine ausgedacht worden. Bei gewissen Maschinen dieser Art sind die Arbeitszyklen von einer Zeitbasis abhängig, die aus durch Nocken gesteuerten Kontakten besteht, welche Nocken mit einer sich stets drehenden Hauptwelle fest verbunden sind. Da der Zeitpunkt eines Tastenanschlags rein unbestimmt ist, ist es klar, daß man einen einem Arbeitshalbzyklus durchschnittlich entsprechenden Zeitverlust feststellen kann, und zwar bevor ein tatsächlicher Arbeitszyklus ausgelöst wird. Dies führt zu einer beträchtlichen Verminderung der Maschinenleistung.

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Wünscht man eine solche, eine oder mehrere Impulsfolgen von unterschiedlicher Zeitdauer liefernde Mtbasis durch elektronische Mittel zu ersetzen, so kann dies zu Ausführungen führen, deren Herstellung und Anwendung kostspielig ist.

Die Erfindung bezweckt daher, einen Generator von Impulsen unterschiedlicher Zeitdauer zu verwirklichen, der ohne Verzögerung wirksam gemacht werden kann, d.h. bereits vom Beginn eines Steuersignals an, und der leicht und auf wirtschaftliche Weise geregelt werden kann.

Obwohl dies nicht gebräuchlich ist, wird im folgenden zwecks Abkürzung der Ausdruck "Phase" sowohl die Zeitdauer eines Impulses als auch diejenige eines Intervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen bezeichnen.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Verwirklichung eines wie oben erwähnten Generators, der schnell modifiziert werden kann, um in der Lage zu sein, Impulse in unterschiedlichen Impulsfolgen zu erzeugen, d.h. daß die Reihenfolge der "Phasen"der Impulse von unterschiedlicher Zeitdauer in einer Folge nach Bedarf verändert werden kann, obwohl die gesamte Zeitdauer einer Folge für alle möglichen Folgen dieselbe ist, abgesehen von einer etwaigen Regelung.

Ein letzter Zweck der Erfindung besteht in der Verwirklichung eines wie oben angegebenen Impulsgenerators, der durch ein Steuersignal steuerbar ist, dessen Zeitdauer nicht streng und genau festgesetzt zu sein braucht.

Es ist selbstverständlich, daß die Verwendung eines solchen Impulsgenerators in keiner Weise auf die vorher angegebene Maschinenart beschränkt wird. Seine Vorteile könnten im Gegenteil auf zahlreichen anderen Anwendungsgetieten anerkannt werden, insbesondere wenn man einen Generator braucht, der verschiedenartige Folgen von Impulsen von unterschiedlicher vorbestimmter Zeit-

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dauer liefern kann«

Es muß verstanden werden, daß die Bezeichnungen von "Impulsfolge mit Phasen von unterschiedlicher Zeitdauer¹¹ für den Fall anzuwenden ist, in den z.B. in den vier Phasen einer Folge eine einsige Phase eine von der Dauer der drei anderen Phasen abweichende Zeitdauer hat, oder für den Fall, in dem alle vier Phasen eine ungleiche Zeitdauer haben, oder noch für alle zwischenliegenden Fälle.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darinj eine Multivibrators ehalt ung und eine multistabile Vorrichtung mittels gegenseitiger Verbindungen derart zu vereinigen, daß die an den Multivibratoreingängen verfügbaren Signale Zustandsänderungen für die multistabile Vorrichtung hervorzurufen, die ihrerseits in der Lage ist, die Zeitkonstante wenigstens eines Zeitkonstantennetzwerkes des Miifcivibrators abzuändern, und zwar während wenigstens einer der Phasen einer Impulsfolge. . .

Demzufolge umfaßt der erfindungsgemäße Impulsgeneafcor eine multistabile Vorrichtung, die wenigstens eine erste und eine zweite bistabile Schaltung sowie eine Multivibratorschaltung mit zwei RC-Zeitkonstantennetzwerken und zwei komplementären entsprechenden Ausgängen enthält. Er ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der multistabilen Vorrichtung jede bistabile Schaltung ■it zwei getrennten Steuereingängen, einem gemeinsamen Steuereingang und zwei komplementären Ausgängen versehen ist, wobei Verbindungen zwischen den Ausgängen jeder der bistabilen Schaltungen und den getrennten Eingängen der anderen bistabilen Schaltung zwecks Bestimmung der Reihenfolge der stabilen Zustände der Vorrichtung vorgesehen sind, daß die Multivibratorsehaltung mit wenigstens einer Zugangsklemme versehen ist, von der die Zeitkonstante eines der Netzwerke geändert werden kann, und daß eine

dj.e Start-Stop-Vorrichtungj/mit dem Multivibrator verbunden ist, um entweder dessen Ruhezustand oder dessen Arbeitszustand zu bewirken, ein erster Satz Verbindungen, um wenigstens die Zugangs-

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klemme des Multivibrators mit einem Ausgang einer der bistabilen Schaltungen zu verbinden, sowie ein zweiter Satz Verbindungen vorgesehen sind, um jeden Ausgang des Multivibrators mit dem gemeinsamen Eingang einer, von der multistabilen Vorrichtung verschiedenen bistabilen Schaltung zu verbinden, wobei diese Verr bindungen derart angeordnet sind, daß jeder MuItivibratorausgang - im Arbeitszustand - zwei Impulse erzeugen kann, und zwar im Laufe wenigstens einer vier Phasen umfassenden Impulsfolge, wobei wenigstens eine dieser Phasen der abgeänderten Zeitkonstante eines der Zeitkonstantennetzwerke des Multivibrators ent- ^ spricht.

Einem anderen Erfindungsmerkmal gemäß ist der Multivibrator mit einer zusätzlichen Zugangsklemme versehen, von der die Zeitkon-⁷ stante des anderen Netzwerkes geändert werden kann, wobei der erste Satz Verbindungen eine Verbindung enthält, die die zusätzliche Zugangsklemme des Multivibrators mit einem Ausgang der anderen bistabilen Schaltung derart verbindet, daß in der Impulsfolge zwei Phasen jeweils der abgeänderten Zeitkonstante jedes der Zeitkonstantennetzwerke des Multivibrators entsprechen.

Die Zeitkonstante eines Netzwerkes wird vorzugsweise durch Parallelschalten eines Zusatzwiderstandes mit dem normalen Widerfc stand dieses Netzwerkes geändert.

Die nachstehende Beschreibung im Zusammenhang mit den Abbildungen ergibt ein besseres Verständnis des Aufbaus und der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Impulsgenerators.

Fig. 1 ist eine Prinzipschaltung eines Impulsgenerators gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist ein detailliertes Schaltbild der den Generator bildenden multistabilen Vorrichtung und Multivibratorschaltung.

Fig. 3 ist ein detailliertes Schema der Start-Stop-Vorrichtung.

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Pig. ¹I ist ein Zeitdiagramm der an gewissen Punkten der Generatorschaltungen verfügbaren WeIlenformen.

Der in Pig. I dargestellte Impulsgenerator besteht im wesentlichen aus einer multistabilen Vorrichtung 10, einer Multivibratorschaltung 11 und einer Start-Stop-Vorrichtung 12. Die multistabile Vorrichtung 10 umfaßt eine erste bistabile Schaltung BA und eine zweite bistabile Schaltung BB mit Verbindungen, die denjenigen eines Binärzählers mit zwei Stufen ähnlich sind. Die bistabile Vorrichtung BA ist mit zwei getrennten Eingängen EO und El, einem gemeinsamen Eingang EA und zwei komplementären Ausgängen SA und SÄ versehen. Die Üstablle Vorrichtung BB ist mit zwei getrennten Eingängen EO und El, einem gemeinsamen Eingang EB und zwei komplementären Ausgängen SB und SB versehen. Da die Zwischenschaltungen symmetrisch sind, genügt es zu bemerken, daß der Ausgang SB von BB mit dem Eingang El von BB verbunden ist.

Bekanntlich wird bei den meisten bistabilen Schaltungen ein erster Leitzustand der Schaltung durch das Vorhandensein einer Spannung von hohem Wert, der der binäre Wert "1" zugewiesen wird, an einem der Ausgänge der Schaltung und den dem ersten Zustand komplementären zweiten Leitzustand durch das Vorhandensein dieser Spannung von hohem Wert an dem anderen Ausgang gekennzeichnet. Man kann also sagen, daß die multistabile Vorrichtung vier stabile Zustände aufweist, die man mit AB, AB, AB und AB bezeichnen kann. Sojwird man beispielsweise sagen, daß im Zustand AB die Ausgänge SA und SB einen hohen Spannungswert, während die Ausgänge SÄ und SB einen niedrigen Spannungswert aufweisen.

In dem die Multivibratorsehaltung 11 darstellenden Rechteck sind nur die sich auf die Arbeitsweise gemäß der Erfindung beziehenden Elemente wiedergegeben worden, nämlich zwei Widerstände 24G und 2-4D, die zusammen mit den Kondensatoren. C zwei

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Zeitkonstantennetzwerke bilden, sowie zwei zusätzliche Widerstände RX und RY, von denen ein Ende mit den Verbindungsstellen X bzw. Y verbunden ist. Das andere Ende dieser Widerstände ist

wie
mit einer Zugangs klemme, /18G bzw. IOD, verbunden. In dem in Be**

tracht kommenden Beispiel gibt es eine Verbindung 13 zwischen der Zugangsklemme l8G und dem Ausgang SA von BA, sowie eine Verbindung 1*1 zwischen der Zugangsklemme 18D und dem Ausgang SB von BB. Es folgt daraus, daß, wenn die multistabile Schaltung 10 einen ihrer Zustände AB oder AB einnimmt, der Widerstand RX parallel zu dem Widerstand 24G liegt und daß, wenn die multistabi-P le|Schaltung ihre Zustände AB oder AB einnimmt, der Widerstand RY parallel zu dem Widerstand 24D liegt.

Der Multivibrator 11 umfaßt zwei Ausgangsklemmen SG und SD, die an eine oder mehrere nicht dargestellte Vorrichtungen komplementäre Impulsfolgen abgeben können. Im betrachteten Beispiel verbinden eine Verbindung 15 die Klemme SG mit dem gemeinsamen Eingang EA der bistabilen Schaltung BA und eine Verbindung 16 die Klemme SD mit dem gemeinsamen Eingang EB der bistabilen Schaltung BB. Da die Verbindungen 13-16 geändert werden können, und zwar aus weiter unten erläuterten Gründen, sind sie gestrichelt dargestellt worden, um sie von den anderen festen ^ Verbindungen zu unterscheiden.

Der Multivibrator 11 ist außerdem mit zwei Steuerklemmen E3G und E3D versehen, von denen eine mit einer Klemme Hl der Start-Stop-Vorrichtung 12 durch eine Verbindung 17 verbunden werden kann. Die Start-Stop-Vorrichtung ist derart eingerichtet, daß sie in Abhängigkeit von den ihren Eingängen zugeführten Signalen den / Generator unwirksam hält oder unwirksam macht.

Obwohl der Multivibrator 11 von jeder der im vorliegenden Fall vorgesehenen Verwendung angemessenen Art sein kann, ist es vorzuziehen, daß dessen Ausführung derjenigen entspricht, die in der am 29. Januar 1970 eingereichten deuteten Patentanmeldung P 20 03 893.1 "Multivibrators chaltun^n" beschrieben ist.

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Das detaillierte Schema einer Verwirklichung dieses Multivibrators ist in unteren Teil der Fig. 2 wiedergegeben. Er wird mittels jcwei als mit den Klemmen einer nicht dargestellten Gleichspannungsquelle angenommenen verbundenen Klemmen 30, 31 gespeist, welche Quelle der Klemme 30 eine Spannung +Vl liefert, die vorzugsweise stabilisiert sein kann, obwohl dies nicht immer erforderlich ist. Ein die Widerstände 21, 22 und 23 umfassender zwi- sehen den Klemmen 30 und 31 geschalteter Spannungsteiler gestattet es, an dem Punkt +VR eine einstellbare Bezugsspannung zu erhalten. Es ist ersichtlich, daß die Schaltung aus zwei Zweigen von identischer Bauart besteht. In dem Zweig links z.B. £Ln- | det man den Widerstand 24G, der zwischen die Klemme 30 und den Emitter eines ersten Transistors TlG vob PNP-Typ geschaltet ist. Die Basis des letzteren ist Über einen Widerstand 26G mit der Klemme 30 einerseits und über eine einseitig gerichtete Diode DlQ mit einem Punkt +VR andererseits und sct&eßlich über eine Diode D2G mit dem Kollektor eines zweiten Transistors T2G verbunden. Der Emitter des Siliziumtransistors vom NPN-Typ ist unmittelbar mit der Klemme 31 und sein Kollektor unmittelbar mit der Ausgangsklemme SG verbunden. Außerdem verbindet ein Widerstand 29G die Klemme 30 mit dem Kollektor des Transistors T2Gt Die Basis des letzteren ist über einen Widerstand 28G mit der Klemme 30 verbunden; sie ist ebenfalls mit dem Kollektor eines dritten Transistors T3G vom NPN-Typ verbunden. Die Basis dieses i Transistors - dessen Emitter direkt mit der Klemme 31 verbunden ist - ist mit'den Kollektor des Transistors TlD des anderen Zweiges sowie alt der Steuerklemme E3G unmittelbar verbunden. Die Basis des Transistors T3G ist außerdem über den Widerstand 25G mit der Klemme 31 verbunden.

Eine der Platten des Kondensators C ist mit dem Verbindungspunkt X des Widerstandes 2MG und des Emitters des Transistors TlQ und die andere Platte mit derjVerbindungsstelle Y des Widerstandes 24D und des Emitters des Transistors TlD verbunden. Dieser Kondensator bildet mit jedem der Widerstände 2MG bzw. 24D ein getrenntes Zeitkonstantennetzwerk. Ersichtlich sind ebenfalls

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die vorher erwähnten Widerstände RX und RY, von denen ein Ende mit einer Zugangsklemme, wie l8O bzw, 18D, verbunden ist.

In Fig. 2 sind die Verbindungen 13-16 zu sehen, diejmit Bezug auf Fig. 1 erwähnt worden sind. Das Schema von jeder der bistabilen Schaltungen BA und BB - die identisch sind - ist aus dem oberen Teil der Fig. 2 zu ersehen. Jede bistabile Schaltung ist von einfachem und herkömmlichem Bau und wird von derselben Gleichspannungsquelle wie der Multivibrator 11 gespeist. Da jede bistabile Schaltung einen symmetrischen Aufbau aufweist, umfaßt z.B. einer der Zweige der bistabilen Schaltung BA einen Transistor T¹IG vom PNP-Typ, dessen Kollektorstrom durch die Diode D5G und den Widerstand 19G fließen kann. Der getrennte Eingang ED ist Über die Diode D3G und den Widerstand J»2G mit der Basis des Transistors T¹JG verbunden. Die Polarisation der Basis des Transistors T¹IG wird hauptsächlich durch einen Spannungsteiler geregelt, der durch den Widerstand 43G- dessen eines Ende mit einer eine höher als +Vl liegende Spannung +V2 liefernden Spannungsquelle verbunden ist - und den Widerstand ¹I¹IG - dessen eines Ende mit dem Verbindungspunkt der Diode D5D und des Widerstandes 19D des anderen Zweiges verbunden ist - gebildet wird. Der Kollektor des Transistors T4G ist mit der Ausgangsklemme SA verbunden. Der gemeinsame Eingang EA ist mit zwei Widerständen ¹ISG und ¹JSD verbunden, von denen z.B. ein Ende von 450 »it dem Verbindungspunkt der Diode D3G und des Widerstandes 42G verbunden ist. Die Zwischenschaltungen zwischen den Ausgängen einer bistabilen Kippschaltung und den 'getrennten Eingängen der anderen bistabilen Kippschaltung entsprechen denjenigen, die mit Bezug auf Fig. 1 erwähnt worden sind.

Man nimmt an, daß während des Ruhezustandes oder des gesperrten Zustandes des Generators die bistabile Schaltung BA sich im Zustand A befindet, d.h. daß T¹IG leitend und T¹ID nicht-leitend oder gesperrt ist. Unter diesen Umständen befindet sich der Ausgang SA auf einem hohen Spannungswert - ein wenig niedriger als +Vl - während der Ausgang SÄ auf einem niedrigen Spannungs-

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wert liegt, nämlich auf einem zwischen +Vl und O Volt liegenden Wert. Diese Spannungswerte liegen umgekehrt^ wenn sich die bistabile Schaltung BA im entgegengesetzten Zustand Ä befindet. Während desselben gesperrten Zustandes des Generators befindet sich die bistabile Kippschaltung BA im Zustand B.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 ist es ersichtlich, daß die Start-Stop-Vorrichtung 12 von denselben Spannungsquellen wie die bistabilen Schaltungen der Vorrichtung 10 gespeist wird, und daß diese Vorrichtung 12 aus den Transistoren T5 und T6 besteht, die vom PNP- bzw. NPN-Typ sind. Der Kollektorstrom kann über die in Reihe geschalteten Widerstände 32 und 33 sowie über die Basis-Emitter-Strecke von T6 fließen.. Ein aus den Widerständen 34, 35, 36 bestehender Spannungsteiler ist zwischen den die Spannungen +V2 und 0 Volt aufnehmenden Klemmen geschaltet. Eine drei Dioden, wie D¹I, umfassende Logikschaltung 37 wird an dem Verbindungspunkt der Widerstände 35 und 36 angeordnet. Bei dieser Logikschaltung 37 ist ein erster Eingang 38 mit dem Ausgang SÄ der bistabilen Schaltung BA, ein zweiter Eingang 39 mit dem Ausgang SB der bistabilen Schaltung BB und ein dritter Eingang 40 mit einem ebenso wie die oben genannten Verbindungen nicht dargestellten Steuerelement verbunden, von dem der letztere Eingang ein mit "COM" bezeichnetes Steuersignal empfängt. Dieses Steuerelement kann von jedem geeigneten Typ sein, da die ihm gestellte Aufgabe darin besteht, ein Signal abzugeben, bei dem ein Wert derart niedrig Bfc, daß der Stillstand des Generators bewirkt wird,einerseits, und dessen anderer Wert derart hoch ist und aushält, daß während der gewünschten Zeitdauer das Arbeiten des Generators gestattet wird, andererseits, so wie dies weiter unten erläutert wird.

Während des Stillstandzustandes des Generators müssen die drei an den Eingängen 38-40 der Logikschaltung 37 empfangenen Signale vom niedrigen Wert sein, damit die drei Dioden nicht leitend. . sind, wodurch ein Bas is strom von T5 über die Widerstände 35 und-

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36 fließen kann. T5 ist somit, ebenso wie T6, leitend im gesättigten Zustand. Der Kollektor von T6 ist mit einer Klemme kl verbunden, die ihrerseits über die Verbindung 17 mit der Klemme E3G des Multivibrators 11 verbunden ist (Fig. 2). Wenn T6 gesättigt ist, reicht die Spannung Basis-Emitter des Transistors T3G nicht aus, um diesen leitend zu machen, der somit gesperrt ist. Dies bedingt den Stillstand des Multivibrators, und zwar in einem vorbestimmten Ruhezustand.

Auf Fig. 3 wieder Bezug nehmend, verhält sich die Logikschaltung

oder Signalen

37 wie eine ODER-Schaltung gegenüber positiven Signalen/von hohem Wert. Demzufolge, wenn das "COM"-Signal auf einen +Vl ungefähr gleichwertigen Spannungspegel übergeht, wird die mit dem Eingang 40 verbundene Diode leitend und dies reicht aus, um den Durchfluß des Basisabroms von TS zu unterbrechen, der gesperrt wird und die Blockierung von T6 verursacht. Von diesem Zeitpunkt an kann der Transistor T3G des Multivibrators leitend werden, was - wie nachstehend ausführlich erläutert wird - den Anlauf des Generators gestattet.

Zum Anfang wird angenommen, daß der Impulsgenerator zwecks Erzeugung von einer oder mehreren Impulsfolgen unveränderlicher Art eingerichtet worden ist, wobei jede von diesen Folgen aus zwei Impulsen besteht, die im Laufe von vier, einen Arbeitszyklus bildenden aufeinanderfolgenden Phasen abgegeben werden. Dieser Vorgang erfolgt dank einer Schaltung, deren Verbindungen 13-17 ortsfest sind.

Die Arbeitsweise des Multivibrators Il wird zuerst erläutert, ι ohne deren Einwirkung auf die multistabile Vorrichtung 10 zu berücksichtigen. Wenn man annimmt,daß in dem in Betracht gezogenen Falle alle vier Phasen einer Folge eine unterschiedliche Zeitdauer haben, und daß jede Folge einem Arbeitszyklus von bestimmter Zeitdauer entspricht, so können beispielsweise für folgende Elemente die angewandten Werte angegeben werden: Widerstand 24G s 4,3 Kiloohm (oder 4,3 K), RX = 16 K, 240 = 6,2 K,

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RY = 27 K, Kondensator C = 2,2 Mikrofarad, +Vl = 16 Volt und ♦V2 = 26 Volt.

Im Ruhezustand oder gesperrten Zustand des Generators befindet sich die multistabile Vorrichtung 10 im Zustand AB. Da das COM-Signal seinen niedrigen Wert aufweist (Fig. ¹I), andererseits, sind die Transistoren T5 und T6 der Start-Stop-Vorrichtung 12 gesättigt, und da T6 in diesem Zustand einem geschlossenen Schalter gleichkommt, ist der Transistor TJG gesperrt, wodurch der Multivibrator in seinen Ruhezustand bzw.nicht-arbeitenden Zustand zwangsweise gebracht wird. Die anderen Widerstände der Schaltung sind derart angeordnet, daß in diesem Ruhezustand die Transistoren T2G, TlO und T3D gesättigt, T2D nicht leitend oder gesperrt sind, während TlD etwas leitend ist, da dessen Kollektorstrom hauptsächlich von der Kollektor-Emitter-Strecke von T6 (Fig. 3) aufgenommen wird und dessen Basisstrom über die Diode DlD fließt, die den aus dem Widerstand 26D stammenden Strom ebenfalls führt. Die Spannungen an den Ausgängen SO und SD befinden sieh auf ihrem Niedrigen bzw. hohen Wert. Der Kondensator C ist mit einer von +VR wenig abweichenden Spannung aufgeladen, da die mit dem Punkt X verbundene Platte der mit dem Punkt T verbundenen Platte gegenüber negativ ist.

Wenn in dem Zeitpunkt to das COM-Signal in seinen hohen Wert übergeht, wird T3G, wie früher angegeben, entsperrt. Sein stromgesättigter Zustand bewirkt die Sperrung von T2G, TiG, dann T3D. Die Sperrung des letzteren bewirkt den stromgesättigten Zustand von T2D und TlD./Spannungswerte an den Ausgängen SG und SD werden ausgetauscht, während der plötzliche Spannungsabfall am Punkt Ϊ durch C auf den Punkt X übertragen wird, der ein Mini·" mum der Spitzenspannung erreicht, welches sehr weit unterleib Ov liegt, wodurch die Sperrung von TlG und T2G stärker wird. Von diesem Zeitpunkt an beginnt die Entladung des Kondensators C, wobei der Entladestrom durch die parallelgeschiteten Widerstände, den Kondensator C und TiD fließt. Da sich die bistabile Schaltung Ba im Zustand A befindet, wird TMG gesättigt, und der

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schwache Widerstand seiner Emitter-Kollektor-Strecke ist den 16 Küvon RX gegenüber geringfügig. Der Kondensator C lädt sich dann wieder auf, und zwar im entgegengesetzten Sinn, da die Spannung am Punkt Y konstant bleibt und dies bis zum Ende der ersten Phase Pl. Im Zeitpunkt Tl nämlich erreicht die Spannung am Punkt X eine positive Schwellspannung, von der aus ein gewisser Basisstrom von TG durch die Diode DlG nach +VR fließen kann. Durch die von TlG bewirkte Stromverstärkung wird T3D wieder leitend, was zur Sperrung von T2D und TlD führt, wählend die Spannung am Ausgang SD auf ihren hohen Wert zurückgeht. Da TlG und T2G in den gesättigten Zustand zurückgehen, erfährt der Punkt X einen Spannungssprung von negativem Sinn, während der Punkt Y auf das früher erwähnte Minimum der Spitzenspannung gebracht wird. Die Spannung am Ausgang SG ist auf ihren niedrigen Wert gebracht, während die Entladung des Kondensators C durch die parallelgeschalteten Widerstände 24D und RY beginnt. Da sich die bistabile Schaltung BB während der Phase P2 im Zustand B befindet, ist deren Transistor T*IG gesättigt. Im Laufe der folgenden Phasen wird die Arbeitsweise des Multivibrators auf dieselbe Weise weiterlaufen, wobei eine Veränderung der Leitungszustände in jedem der Zeitpunkte t3, f! usw. erfolgt.

Es wird nun die Einwirkung des Multivibrators 11 auf die multistabile Vorrichtung 10 erläutert, wobei auf den Umstand hingewiesen wird, daß letztere während des Stillstandes des Generators den Zustand AB aufweist. Dank der Verbindung 16 mit EB bewirkt im Zeitpunkt to der Spannungsabfall auf den niedrigen Wert am Ausgang SD den Übergang der bistabilen Schaltung BB auf den Zustand B, wobei die Transistoren T*IG und T^D leitend bzw. gesperrt werden. Dies ist durch die Tatsache bedingt, daß früher die Diode D3G infolge des am Ausgang SÄ von BA bestehenden niedrigen Spannungswertes gesperrt war. Die Spannungserhöhung am Ausgang SG von 11 bleibt ohne Wirkung auf die bistabile Vorrichtung BA, die im Zustand A bMbt.

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Infolge der von den Dioden D3G und D3D der bistabilen Schaltungen BA und BB im Zeitpunkt ti durchgeführten Steuerung, in dem der Ausgang SG von 11 auf seinen niedrigen Wert zurückgeht, wird allein BA gekippt, die auf den Zustand Ä übergeht. Vom Zeitpunkt t2 an, in dem der Ausgang SD auf seinen niedrigen Wert zurückgeht, wird allein die bistabile Schaltung BB gekippt, die auf ihren Zustand B zurückgeht. Vom Zeitpunkt t3 an, in dem der Ausgang SG wieder auf seinen niedrigen Spannungswert übergeht, wird allein die bistabile Schaltung BA gekippt, die in ihren Zustand A zurückgeht. Die mu'ltistabile Vorrichtung nimmt dann wieder den Zustand AB ein, welchen sie vor dem Starten des Generators aufwies. Es ist zu bemerken, daß während einer zweiten Phase P2 die Diode D5G von BA derart beaufschlag; wird, daß sie nicht leitend ist. Dadurch wird die unmittelbare Verbindung des Widerstandes RX mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 19G und 44D von BA verhindert. Ohne diese Maßnahme würde die Spannung am Punkt X variieren.

Wenn, wie in Fig. 4 dargestellt ist, das COM-Signal erst nach dem das Ende des Arbeitszyklus OCl kennzeicÄenden Zeitpunkt ti unterbrochen wird, z.B. im Zeitpunkt t51, arbeitet der Generator während eines zweiten Arbeitszyklus, wie 0C2, weiter.

Es wird bemekt, daß während den sich zwischen to und t3 und zwischen t 4 und t7 erstreckenden Zeitintervallen in den beiden bistabilen Schaltungen BA und BB wenigstens ein Ausgang vorhanden ist, es sei SÄ oder SB, der sich auf einem hohen Spannungswert befindet, was unabhängig von dem Vorhandensein des COM-Steuersignals ausreichen würde, um die Sperrung der Transistoren T5, T6 von 12 (Pig. 3) zu sichern, also um die Arbeit des Generators zu gestatten. Auf der mit VAL bezeichneten Linie (Fig. 4) stellt der hohe Wert-den gesperrten Zustand des Transistors T6 dar, während^dessen T3G von 11 nicht gesperrt ist. Nun nimmt im vorliegenden Fall vom Zeitpunkt t7 an die multistabile Schaltung 10 den Zustand AB ein. Da das COM-Signal früher unterbrochen wurde, nehmen die Eingänge 38-40 der Logiksehältung 37

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(Pig. 3) einen niedrigen Spannungswert ein, der die Sättigung von T5 und T6 hervorruft. Der Kondensator C (Pig. 2) kann sich jedoch entladen und wieder aufladen,während die Spannung am Punkt Y auf ihren hohen Wert zurückgeht, den sie im Zeitpunkt t8 (Fig. 8) erreicht. Da in diesem Zeitpunkt der Transistor T3G gesperrt ist, ist die Arbeit des Generators gestoppt.

Im Vergleich mit Multivibratoren eines anderen Typs weist der verwendete Multivibrator zahlreiche Vorteile auf. Zuerst gibt er an seinen beiden Ausgängen Impulse mit steilen Impulsflanken ab, auch wenn diese Impulse von verhältnismäßig langer Zeitdauer sind. Weiter ist er von wirtschaftlicher Herstellung und Einstellung, da er dank der einzigen Einregelung der Bezugsspannung +VR mittels 23 es gestattet, die Toleranzen bezüglich der Kapazität des einzigen Kondensators C zu kompensieren und damit die gewünschte Zeitdauer eines Arbeitszyklus zu erzielen. Das Verhältnis bezüglich der Zeitdauer zwischen den vier Phasen eines Arbeitszyklus - oder einer Impulsfolge - wird durch die Widerstände der Zeitkonstantennetzwerke bestimmt, welche Widerstände nicht sehr kostspielig sind, obwohl sie eine ziemlich große Genauigkeit aufweisen. Außerdem findet sich der Generator mit einem Steuersignal von einer nicht strengen Zeitdauer ab. Wie in Pig. ¹I gezeigt, könnte nämlich das COM-Signal im Zeitpunkt t4l unterbrochen werden, d.h. mit ausreichender Zeit nach Beginn des zweiten Arbeitszyklus 0C2, damit die bistabile Kippschaltung BB mit Sicherheit ihren neuen Leitzustand einnimmt. Andererseits könnte sich das COM-Signal bis zum Zeitpunkt t71 verlängern, unter der Bedingung jedoch, daß es mit ausreichender Zeit vor dem Zeitpunkt t8 unterbrochen wird, damit die Transistoren T5 und T6 der Start-Stop-Vorrichtung Zeit genug hätten, um vor dem Zeitpunkt t8 gesättigt zu werden.

Es ist zu bemerken, daß jedesmal, wenn der Generator unter Spannung gesetzt wird, die Einwirkung der Start-Stop-Vorrichtung derart ist, daß der Generator, nachdem er während einer oder mehreren Phasen eines Arbeitszyklus funktioniert hat, seinen

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Lauf damit beendet, daß er automatisch in den nicht arbeitenden Zustand übergeht, da angenommen wird, daß in diesem Zeitpunkt das COM-Signal nicht vorhanden ist. ' '

Wie bekannt, ist die Zeitdauer einer leitenden Phase eines Zweiges des Multivibrators mit K.R.C. gleichwertig, wobei K ein konstanter Faktor, wenn der Spannungswert +VR gegenüber +Vl einge- . stellt worden ist, und C die unveränderliche Kapazität des einsigen Kondensators C sind.

Während der ersten Phase Pl einer Impulsfolge wird die Zeitdauer dieser Phase durch die aus parallelgeschalteten 2<tG und RX resultierende Gleichung R - 3,66 K bestimmt. Während der zweiten Phase P2 wird die Dauer dieser Phase durch die aus parallelgeschalteten 24D und RY resultierende Gleichung R = 5,05 K bestimmt. Während einer dritten Phase, wie P3, wird deren Dauer durch R = 4,3 K bestimmt, die der Widerstandswert von dem als allein stehenden betrachteten Widerstand 240 ist, da RX in Serie mit der in diesem Augenblick einen sehr großen Widerstand aufweisenden Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T4G von der im Zustand A befindlichen bistabilen Schaltung BA liegt. Während einer vierten Phase, wie PM, wird deren Zeitdauer durch R= 6,2 K bestimmt, die der Widerstand von dem als allein stehenden betrachteten Widerstand 24D ist, da RY aus den oben erwähnten Gründen außer Betracht bleibt. Beispielsweise können aufgrund der bisher angegebenen We'rte die Phasen Pl, P2, P3 und PM eineJDauer von 7,5/10,5/9/13 Millisekunden haben, woraus folgt, daß die Dauer eines Arbeitszyklus 40 msec betragen würde.

Demzufolge ist es möglich, die in Fig. 4 dargestellte Impulsfolge mit Hilfe der Folge: GR, DR, GN, DN dadurch zu verdeutlichen, daß G bedeutet, daß die Dauer der Phase vom Widerstand 24G (ob parallelgeschaltet oder nicht) und daß die Dauer der Phase vom Widerstand 24D (ob parallelgeschaltet oder nicht) abhängt, daß N eine normale Dauer bedeutet, wobei 24G oder 2MDnicht parallelgeschaltet ist, und daß R eine verkürzte Dauer bedeutet, wo-

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bei 2¹JG oder 2¹ID parallelgeschaltet ist. Dabei sind die Bezeichnungen "normal" und "verkürzt" beliebige Benennungen.

Der Impulsgenerator ist in der Lage, vier verschiedene Impulsfolgen in einer gewissen Reihenfolge und vier verschiedene Impulsfolgen in der umgekehrten Reihenfolge zu erzeugen, und zwar durch Änderung von bestimmten von den Leitern, wie I3-17, hergestellten Verbindungen und durch Auswahl eines Leitzustandes für die multistabile Vorrichtung, der zum Stillstandsetzen des Generators geeignet ist.

Die vier ersten Polgen sind wie folgt definiert:

	GR	. IB	GR	IC	GN	ID =	GN
IA	DR =GN	DN =GN	DR = GR	DN GR

DN DR DN DR

Die vier Folgen in der umgekehrten Reihenfolge sind wie folgt definiert:

DR	HB	DN	HC	DR	HD	DN
GN DN		GN = DR		GR = DN		GR = DR
GR	GR	GN	GN

HA =

Beispielsweise, um die Polgen IB bis ID zu erhalten, bleibt die Klemme ¹Jl von 12 mit der Klemme E3G verbunden und der Ruhezustand der multistabilen Vorrichtung 10 ist derselbe wie der früher angegebene, nämlich AB. Um die Folge IB zu erhalten, wird der Widerstand RX mit SA von BA und der Widerstand RY mit SB von BB verbunden. Um die Folge IC zu erhalten, wird RX mit SÄ und RY mit SB verbunden. Um die Folge ID zu erhalten, wird RX mit SÄ und RY mit SB verbunden.

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Um die Folgen HA bis HD zu erhalten, gelten noch die zwischen den Widerständen RX und RY einerseits und den Ausgängen der multistabilen Vorrichtung andererseits angegebenen Verbindungen. Der einzige Unterschied besteht darin, daß der Ruhezustand der multistabilen Vorrichtung nunmehr der Zustand AB ist und daß die Klemme Ml von 12 über 17 mit der Klemme E3D der multistabilen Vorrichtung verbunden werden muß. Weiter, was die Start-Stop-Vorrichtung 12 anbetrifft, so müssen die Eingänge 38 und 39 der Logikschaltung 37 mit dem Ausgang SÄ von BA bzw. mit dem Ausgang SB von BB, oder umgekehrt verbünden werden·

Es wäre überflüssig, die Tatsache hervorzuheben, daß die acht oben aufgeführten Polgen ebenfalls durch Auswahl der Ruhezustände der multistabilen Vorrichtung erhalten werden können, die gegenüber den früher angegebenen Zuständen umgekehrt sind, d.h. AB und AB, sowie durch entsprechende Änderungen der Verbindungen.

Es bestehen noch weitere mögliche Zusammenstellungen, die gewissen Aufgaben entsprechen können. Beispielsweise ist es möglich, durch Beseitigung eines der Parallelwiderstände RX oder RY Impulsfolgen zu erzielen, bei denen nur eine der Phasen von verkürzter Dauer wäre und selbstverständlich wenigstens zwei Phasen dieselbe Zeitdauer hätten. Auf diese Weise wird RY durch Beseitigung der Verbindung Ik zwischen der Klemme l8D und jedem Ausgang der multistabilen Vorrichtung 10 unterdrückt und es ist möglich,die vier folgenden Polgen:

GR	GN	GN	GN
DN	DR	. DN	DN
GN	GN	GR	GN
DN	DN	DN	DR

sowie diese Polgen, jedoch in umgekehrter Reihenfolge, zu erhalten.

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Es können noch zusätzliche Zusammenstellungen in Betracht gezogen werden, insbesondere für den Fall, in dem erwünscht ist, daß der Generator Impulsfolgen abgibt, die mehr als vier Impulsphasen umfassen. Insbesondere könnten an oder mehrere zusätzliche, dem Multivibrator zugeordnete Parallelwiderstände vorgesehen werden. In diesem Fall müßte die multistabile Vorrichtung eine höher als zwei liegende Stufenanzahl ζumfassen, und zwar mit etwaigen logischen Mitteln, um die Gesamtzahl von stabilen Zuständen zu begrenzen oder eine Reihenfolge der stabilen Zustände zu erhalten, die von derjenigen der Fig. 4 verschieden ist.

Es ist leicht zu begreifen, daß verschiedene Hilfsmittel verwendet werden können, und zwar je nach der Geschwindigkeit, mit welcher die oben erwähnten Änderungen der Verbindungen erfolgen müssen. Man kann z.B. entweder Kabel mit in die Buchsen einer Schalttafel einsteckbaren Steckern odezjhandgesteuerte Umschalter oder noch schnellere elektrische oder elektronische Schalter benutzen.

Obwohl hier ein Verfahren zur Änderung der Widerstände der Zeitkonstantennetzwerke des Multivibrators erläutert worden ist, ist es klar, daß ein anderes offensichtliches Verfahren darin bestehen könnte, einen Widerstand, wie z.B. 24G, durch zwei in Serie geschaltete Widerstände von geeignetem Wert zu ersetzen (Fig. 2). In diesem Fall ist es deren Verbindungspunkt, der über die Verbindung 13 mit dem Ausgang SA von BA verbunden wäre. Dabei müßte die Tatsache berücksichtigt werden, daß der zu überbrückende Widerstand nicht vollständig überbrückt wäre, da der Widerstand der Emitter-Kollektor-Strecke des gesättigten Transi-j stors T¹IG von BA nicht geringfügig sein könnte.

Obwohl die Gesichtspunkte der Erfindung im Zusammenhang mit bestimmten in den Abbildungen dargestellten AusfUhrungsformen beschrieben werden, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß Modifikationen in den Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

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Claims (5)

1. . - 19 -

   Patentansprüche

   Impulsgenerator mit einer wenigstens eine erste und eine zweite bistabile Schaltung umfassenden multistabilen Vorrichtung und einer zwei RC-Zeitkonstantennetzwerke sowie zwei komplementäre entsprechende Ausgänge umfassenden MuItivibratorschaltung, d a d u r c h ge k e nnzeichnet , daß bei der multistabilen Vorrichtung (10) jede bistabile Schaltung (BA, BB) mit zwei getrennten Steuereingängen (EO, El), einem gemeinsamen Steuereingang (EA, EB) und zwei komplementären Ausgängen (SA, SÄ) (SB, SB) versehen ist, wobei Verbindungen zwischen den Ausgängen jeder der bistabilen Schaltungen (BA, BB) und den getrennten Eingängen (EO, El) der anderen bistabilen Schaltung zwecks Bestimmung der Reihenfolge der stabilen Zustände der Vorrichtung vorgesehen sind, daß die Multivibratorsehaltung (11) mit wenigstens einer Zugangeklemme (180, .18D) versehen ist, von der die Zeitkonstante eines der Netzwerke geändert werden kann und daß eine Start-Stop-Vorrichtung (13, die mit dem Multivibrator verbunden ist, um entweder dessen Ruhezustand oder Arbeitezustand zu bewirken, ein erster Satz Verbindungen, um wenigstens die Zugangsklemme des Multivibrators (11) mit einem Ausgang einer der bistabilen Schaltungen zu verbinden, sowie ein zweiter Satz Verbindungen vorgesehen sind, um jeden Ausgang des Multivibrators (11) mit dem gemeinsamen Eingang einer von der multistabilen Vorrichtung (10) verschiedenen bistabilen Schaltung zu verbinden, wobei diese Verbindungen derart angeordnet sind, daß jeder Multivibratorausgang im Arbeitszustand zwei Impulse erzeugen kann, und zwar im Laufe wenigstens einer vier Phasen umfassenden Impulsfolge, wobei wenigstens eine dieser Phasen der abgeänderten Zeitkonstante eines der Zeitkonstantennetzwerke des Multivibrators entspricht;
2. 2. Impulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch g e -k e η h ζ ei c h η e t , daß der Multivibrator (11) mit

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   einer zusätzlichen Zugangsklemme versehen ist, von der die Zeitkonstante des anderen Netzwerkes geändert werden kann, wobei der erste Satz Verbindungen eine Verbindung enthält, die die zusätzliche Zugangsklemme des Multivibrators mit einem Ausgang der anderen bistabilen Schaltung derart verbindet, daß in der Impulsfolge zwei Phasen jeweils der abgeänderten" Zeitkonstante jedes der Zeitkonstantennetzwerke des Multivibrators entsprechen.
3. 3. Impulsgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß bei dem an sich bekannten und in jedem Schaltungszweig einen ersten (TlG) und einen zweiten (T2G) komplementären Transistor sowie einen dritten Transistor (T3G) von selbem Typ von Leitfähigkeit wie der zweite Transistor umfassenden Multivibrator (11) außer einem mit dem Emitter des ersten Transistors (TlG) verbundenen und mit einem Kondensator (C) das Zeitkonstantennetzwerk bildenden Widerstand (2*IG) ein Zusatzwiderstand (RX) vorgesehen ist, der zwischen dem genannten Emitter und einer entsprechenden Zugangsklemme (18G) verbunden ist, wodurch die normale Zeitkonstante eines Netzwerkes verringert werden kann, wenn sich die mit dieser Zugangsklemme verbundene bistabile Schaltung (BA) in einem vorbestimmten Zustand befindet.
4. 4. Impulsgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Start-Stop-Vorrichtung (12) ein Schaltglied (T6) umfaßt, das zwischen der Basis und dem Emitter des dritten Transistors (T3G), (T3D) von dem einen oder anderen der beiden Zweige des Multivibrators (11) verbunden ist, und zwar je nach dem für den letzteren im voraus gewählten Ruhezustand.
5. 5. Impulsgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das genannte Schaltglied aus der Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors (T6) besteht,

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   und daß der Leitzustand letzteren von einer Logikschaltung
   (37) gesteuert wird, von der ein Eingang (40) ein Steuersignal empfängt und zwei andere Eingänge jeweils mit einem Ausgang einer von der multistabilen Schaltung verschiedenen bistabilen Schaltung verbunden sind, und zwar in Abhängigkeit von dem für die multistabile Schaltung gewählten Ruhezustand.

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