DE2027332C3 - Schaltungsanordnung zum Entprellen und zum gegenseitigen Verriegeln von Kontakten - Google Patents

Description

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ßeren Kriterien in elektronische Schaltungen über damit unabhängig von der verwendeten Technologie eine beliebige Anzahl von gleichwertigen Kontakten vollständig integrieren. Durch die geringe Übernabauf-Dabei kann es z. B. bei gleichzeitigem Schließen mezeit im Vergleich zur Kontaktschließzeit wird die von zwei oder mehreren Kontakten vorkommen, daß Störempfindlichkeit entscheidend herabgesetzt, sich signale gegenseitig zerstören. Darüber hinaus 5 Weitere Vorteile sind an Hand eines AusführungsmuL bei solchen Anordnungen gewährleistet sein, beispieles aufgezeigt, das in den Figuren dargestellt daß eine weitere Signalübernahme bis zum Loslassen ist und im folgenden näher beschrieben ist. Es zeigt einer bereits gedrückten Taste verhindert wird. Es ist Fig. 1 die prinzipielle Schaltung zum UnterdrUkbekannt, eine gegenseitige Verriegelung einer beliebt- ken der Auswirkungen der Prellimpulse eines Kengen Anzahl von Kontakten mit mechanischen bzw. io tafctes

elektromechanischen Sperren zu erreichen. Dies hat Fig.2 die Schaltungsanordnung zum Unterdrük-

aber, wegen der Trägheit der verwendeten Mittel, be- ken der Auswirkungen der Prellimpulse und zum ge-

sonders den Nachteil, daß nur ein verhältnismäßig genseitigen Verriegeln einer Anzahl von Kontakten,

langsamer Signalwedisel möglich ist. Es ist auch eine Fig 3 ein Impulsdiagramm der in Fig.2 darge-

Schaltungsanordnung bekannt (deutsche Auslege- i₅ stellten Schaltungsanordnung.

schrift 1 295 003), die eine Sperrung der von überlap- In F i g. 1 ist die prinzipielle Schaltungsanordnung

psnd betätigten Kontakten abgegebenen Signale be- _zurn Unterdrücken der Auswirkungen der Prellim-

wirkt. Die Schaltung ist aus Übertragern und mono- pulse eines Kontaktes auf die nachfolgende Elektro-

stalilen Kippstufen aufgebaut. Sie hat den Nachteil, _nik dargestellt. Der Kontakt TS bereitet eine flai.ken-

daO. sie aufwendig ist und daß sie Bauelemente ent- 20 gesteuerte D-Kippstufe K \o . Mit jedem Signalwech-

hitii. die sich nicht für einen Aufbau der Schaltung in sei von 0 auf 1 am TakteingangETK der Kippstu-

int..inerter Technik eignen. Außerder-i werden durch f_e# svird das Eingangssignal in die KippstufeK

die Schaltungsanordnung bei einem gleichzeitigen übernommen. Der zeitliche Abstand der Taktflanken

Betatigen von mehreren Kontakten verfälschte Si- des am Takteinang ETK anliegenden Taktes ist grö-

gnale abgegeben. _{a5 ßcr als die max}i_mai_e p_rellzeit des Kontaktes TS und

Per Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kleiner als die minimale Kontaktschließzeit, so daß

Schaltungsanordnung zu schaffen, die eine sichere an den Ausgängen A der Kippstufe ein von Kontakt-

Uni^'tzung der durch elektromechanische Schaltkon- prellungen befreites und taktsynchrones Signal direkt

takte erzeugten Schaltvorgänge in elektronisch aus- und negiert abgenommen werden kann. Eine ein-

weribare Zustände gewährleistet, insbesondere müs- 30 fache Eingabesperre kann durch die Beschallung des

sen die Signale der Schaltkontakte von Prellimpulsen Setzeinganges SE oder des Rücksetzeinganges RE der

befreit und die Kontakte zuverlässig gegenseitig ver- Kippstufe K erfolgen. Der am Takteingang ETK der

riegelt sein, d.h., selbst bei exakt gleichzeitigem KippstufeK anliegende Übernahmetakt kann vom

Drücken mehrerer Tasten darf nur ein Signal weiter- Systemtakt abgeleitet werden, so daß eine zum Sygegeben werden. ₃₅ stemtakt phasengerechte Eingabe möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch In Fig.2 ist die erfindungsgemäße Schaltungsangelöst, daß für jeden Kontakt eine bistabile Kipp- Ordnung zum Unterdrücken der Auswirkungen der stufe vorhanden ist, daß jeder Kontakt mit je einem Prellimpulse und zum gegenseitigen Verriegeln einer Dateneingang je einer bistabilen Kippstufe verbun- beliebigen Anzahl von Kontakten dargestellt. Jedem den ist, daß der Taktgeber für jede bistabile Kipp- 40 der Kontakte TS1 bis TSn ist ein Speicherglied K 1 stufe eine Folge von Taktimpulsen erzeugt, deren Pe- bis Kn nachgeschaltet. Bei dem Speicherglied K hanriodendauer größer ist als die Zeit, während der Prell- delt es sich vorzugsweise um ein flankengesteuertes impulse auftreten können und die kleiner ist als die D-Flip-Flop, das jeweils eitien Takteingang ETK, kürzeste Zeit, während der ein Kontakt geschlossen einen Setzeingang SE, einen Rücksetzeingang RE und sein kann, und die gegeneinander mindestens um die 45 _zwei Ausgänge AK1 und AK 2 aufweist. Je ein Aus-Dauer einer Taktirupulsbreite versetzt sind und daß gang/4 Kl der Kippstufen K1 bis Kn ist mit einem nach dem Betätigen eines Kontaktes die Taktimpulse der Eingänge EU 1 bis EUn eines UND-Gliedes U nur an jene bistabile Kippstufe so lange abgegeben verbinden. Der Ausgang AU dieses UND-Gliedes U werden, wie der mit dieser bistabilen Kippstufe ver- ist wiederum mit dem ersten Eingang EG 1 eines bundene Kontakt betätigt wird. 50 UND-Gliedes G verbunden. Am zweiten und dritten

Eine Weiterführung der Erfindung besteht darin, Eingang EG 2, EG 3 des UND-Gliedes G liegen der

daß als bistabile Kippstufen taktflankengesteuerte Takt TA 2 und der Takt Z an. Dem UND-Glied G ist

D-Flip-Flopt- verwendet werden und daß die bistabi- ein Binärzahler B und diesem Binärzähler B ein De-

len Kippstufen neben dem Daten- und dem Taktein- codierer D nachgeschaltet. Jedem Ausgang DA 1 bis gang noch einen Setzeingang und/oder einen Rück- 55 DAn des Decodieren D ist ein eigenes UND-

setzeingang besitzen, um eine Eingabesperre bzw. ein Glied TG 1 bis TGn mit jeweils zwei Eingängen £ 1,

Löschen eines eingegebenen Signals zu erreichen. El nachgeschaltet, dessen einer Eingang El jeweils

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen mit einem Ausgang des DecodierersD verbunden ist

insbesondere darin, daß die Auswirkungen der Prell- und dessen zweiter Eingang El jeweils mit dem Ausimpulse der einfachen Kontakte auf die nachfolgen- 60 gang AS eines UND-Gliedes S verbunden ist. An den

den elektronischen Schaltungen mit geringem Auf- drei Eingängen £51 bis ES 3 des UND-Gliedes S He-

wand beseitigt werden. Darüber hinaus wird gewähr- gen der Tal.tZ, das Signal F und der Takt TA 1. Die

leistet, daß selbst bei exakt gleichzeitigem Drücken Ausgänge ATGl bis .4TGm der UND-Glieder TG1

mehrerer Tasten nur ein Signal unzerstört weiterver- bis TGn sind mit den jeweils zugehörigen Takteinarbeitet wird und daß eine weitere Signalübernahme 65 gangen ETK1 bis ETKn der Kippstufen K1 bis Ktt

bis zum Loslassen einer bereits gedrückten Taste ver- verbunden. chi

hindert wird. Die. Schaltungsanordnung enthält aus- Die Funktion dieser in F i g. 2 dargestellten acmu-

schließlich digital arbeitende Elemente und läßt sich tungsanordnung wird an Hand des in Fig.3 autge-

zeigten Impulsdiagramms erläutert. Um einen besseren Überblick zu ermöglichen, ist das Impulsdiagramm für eine Schaltungsanordnung mit vier Umschaltkontakten dargestellt. Solange keine der Tasten TSi bis TS 4 gedrückt ist, liegt an jedem der Eingänge EU 1 bis EU 4 des UND-Gliedes U das Binärzeichen Eins, und dieses ist damit durchgeschaltei. Damit wird über das UND-Glied G mit dem Takt TA % = 1 und bei jedem Impuls Z=I der Binärzähler B weitergeschaltet. Der dem Binärzähler B nachgeschaltete Decodierer D decodiert I aus N und führt dabei nacheinander einen Takt DA den UND-Gliedern TGl bis TG 4 zu. Diese Kontakte DA haben, da der Impulsabstand des Taktes Z größer als die maximale Prellzeit eines Umschaltkontaktes TS ist, ebenfalls einen größeren Abstand als die maximale Prellzeit des Kontaktes TS. Um diese Takte DA X bis DA 4 den Takteingängen ETK der Kippstufen KX bis KA zuzuführen, muß noch das UND-Glied S durchgeschaltet werden, an dessen drei Eingängen ES 1 bis ES 3 die Takte Z, F und TA 1 liegen. Mit dem Takt F kann jede Übernahme eines von den Kontakten TSl bis TS 4 abgegebenen Impulses in die zugehörige Kippstufe K1 bis K 4 verhindert werden. Solange keine der Tasten TS1 bis TS 4 gedrückt ist, wird den Kippstufen Kl bis Ki nacheinander jeweils ein Übernahmetakt TX bis T 4 zugeführt. Wird nun eine Taste TS, es sei die Taste TS 2, gedruckt, so kippt die entsprechende Kippstufe/k 2 mit dem ihr zugeordneten Übernahmeimpuls ETK1. Die Bedingung für ein Weiterschalten des Binärzählers B ist dadurch nicht mehr gegeben.

Da der Takt TA 2 dem Takt TA X mm π nachläuft, und deshalb auch die Takte ETKi bis ETK 4 zu Takt TA 1 um η Phasen verschoben sind, bleibt der Binärzähler B in der vorher eingenommenen Lage und schaltet alle bei Z = 1 und F = 1 folgenden Takte TAl über das UND-Gatter 7'G2 an den Eingang ETK der Kippstufe K 2 durch, bis die Taste TS 2 wieder losgelassen wird und der Binärzähler B in der obengeschriebenen Weise weiterläuft. Mit dem Signal F = O wird die Zuführung eines Übernahmetaktes an den Takteingang ETK einer Kippstufe K verhindert. Eine bereits vorher gesetzte Kippstufe K bleibt in ihrer Lage auch nach dem Loslassen der Taste. Erst mit dem Signal F = 1 wird der Übernahmetakt an die vorher gesetzte Kippstufe K durchgeschaltet, und die Kippstufe K wird zurückgesetzt.

Ist der Takt TA 1 ein Systemtakt, dann können die Signale am Ausgang A K der Kippstufen K X bis Kn ohne Zwischenschalten von weiteren Einphasenstufen verwendet werden, da Signale an den Ausgängen A K der Kippstufen Kl bis Kn direkt und negiert zur Verfügung stehen. Zu den Takten Z, TA 1, TA 2 ist noch ζϋ bemerken, daß der zeitliche Impulsabstand π des Taktes TA X vorteilhafterweise durch Negation des Taktes TA 2 erzeugt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

ι 2 (SE) und/oder einen Rücksetzeingang (.RE) bestt- Patentansprüehe: zen.

1. Schaltungsanordnung zum Beseitigen von

Prellimpulsen und zum Verhindern einer gleich- 5

zeitigen Auswertung von mehreren Signalen, wobei die Signale mit den Prellimpulsen behaftet

sind und über mechanisch betätigte Kontakte ab- Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsangegeben werden, wobei mehrere Kontakte gleich- Ordnung zum Beseitigen von Prellimpulsen und zum zeitig betätigt werden können und wobei mit io Verhindern einer gleichzeitigen Auswertung von Hilfe eines Taktgebers Taktimpulse erzeugt wer- mehreren Signalen, wobei die Signale mit den Prellden, die eine Einspeicherung der Signale in bista- impulsen behaftet sind und über mechanisch betäbile Kippstufen bewirken, dadurch ge- tigte Kontakte abgegeben werden, wobei mehrere kennzeichnet, daß für jeden Kontakt (TSl Kontakte gleichzeitig betätigt werden können und bis TSn) eine bistabile Kippstufe (Kl bis Kn) 15 wobei mit Hilfe eines Taktgebers Taktimpulse ervorhanden ist, daß jeder Kontakt (TS 1 bis TSn) zeugt werden, die eine Einspeicherung der Signale in mit je einem Dateneingang je einer bistabilen bistabile Kippstufen bewirken.

Kippstufe (K 1 bis Kn) verbunden ist, daß der Die Ansteuerung elektronischer Schaltungsteile

Taktgeber für jede bistabile Kippstufe (K I bis größerer Schaltungssysteme über elektromechanische

Kn) eine Folge von Taktimpulsen erzeugt, deren 20 Schaltkontakte bereitet oftmals Schwierigkeiten, da

Periodendauer größer ist als die Zeit, während elektromechanische Kontakte, gemessen an der ho-

der Prellimpulse auftreten können und die kleiner hen Empfindlichkeit elektronischer Schaltungsteile,

ist als die kürzeste Zeit, während der ein Kontakt kein eindeutiges Schaltverhalten zeigen. So entstehen

geschlossen sein kann, und die gegeneinander beispielsweise beim Abheben und beim Auftreffen

mindestens um die Dauer einer Taktimpulsbreite 25 der Kontaktfedern, auf denen die Kontaktköpfe befe-

versetzt sind und daß nach dem Detätigen eines stigt sind, Prellungen, die sich in einer impulsfolge

Kontaktes (TS) die Taktimpulse nur an jene bi- äußern. Darüber hinaus muß mit einer während eines

stabile Kippstufe (K) so lange abgegeben werden, Umschaitvorganges entstehenden Kontaktflugzeit ge-

wie der mit dieser bistabilen Kippstufe (K) ver- rechnet werden, zu deren Überbrückung besondere

bundene Kontakt 'TS) betätigt wird. 30 Verzögerungsschaltungsn vorzusehen sind, da für

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- nachfolgende elektronisch arbeitende Schaltungsteile durch gekennzeichnet, daß der Taktgeber einen diese Zeiten störend sind. Man kann also grundsätz-Binärzähler (B), einen Decodierer (Ό), ein erstes lieh sagen, daß bei einer Verwendung elektromecha-UND-Glied (U), ein zweites UND-Glied (G), ein nischer Bauteile, beispielsweise von Kontakten, eine drittes UND-Glied (S) und η weitere UND-Glie- 35 dynamische Steuerung von elektronischen Bausteinen der (TG 1 bis TGn) enthält, daß ein Oszillator nicht mehr möglich ist.

vorhanden ist, der einen ersten Takt (Z), einen Ein charakteristisches Beispiel für die nachteiligen zweiten Takt (TA2) und einen dritten Takt Auswirkungen cer durch elektromerhanische Kon- (TA I) erzeugt, daß die Ausgänge der bistabilen takte verursachten Einflüsse wird bei einem neuen Kippstufen (Kl bis Kn) mit den Eingängen 40 Zeitmultiplex-Datenvermittlungssysteni ersichtlich, bei (EUl bis EUn) des ersten UND-Gliedes (U) ver- dem lediglich die Polaritätswechsel der Nachrichtenbunden sind, daß der Ausgang des ersten UND- schritte erkannt und vermittelt werden, da meist Gliedes (U) mit dem ersten Eingang des zweiten elektromechanische Empfangsrelais verwendet wer-UND-Gliedes (G) verbunden ist, daß den weiteren den, bei denen jede Kontaktprellung als zusätzlicher, Eingängen des zweiten UND-Gliedes (G) der er- 45 also störender Polaritätswechsel erkannt und vermitste Takt (Z) und der zweite Takt (TA 2) züge- telt wird. Dadurch wird die Belastung der Vermittführt werden, daß der Ausgang des zweiten lung unzulässig hoch. Es sind bereits Schaltungen UND-Gliedes (G) mit dem Eingang des Binärzäh- zum Unterdrücken von Prellimpulsen bekannt. Haulers (B) verbunden ist, dem der Decoder (D) fig werden zur Beseitigung der Prellimoulse Schalnachgeschaltet ist, daß den Eingängen des dritten 50 tungen angegeben (deutsche Auslegeschrift 1 290 186 UND-Gliedes (5) der erste Takt (Z), ein Freigabe- und Patentschrift 32 413 des Amtes für Erfindungssignal (F) und der dritte Takt (TA 1) zugeführt und Patentwesen in Ost-Berlin), die die von den werden, daß der Ausgang des drittel. UND-Glie- Kontakten abgegebenen Signale mit Hilfe von des mit den ersten Eingängen der weiteren RC-Gliedern integrieren. Derartige Schaltungen ha-UND-Glieder (TGl bis TGn) verbunden ist, 55 ben den Nachteil, daß die ÄC-Glieder nicht in intewährend der zweite Eingang jedes dieser UND- grierten Schaltkreisen unterzubringen sind und daß Glieder (TG 1 bis TGn) mit je einem Ausgang für eine taktphasengerechte Eingabe noch zusätzliche (DA 1 bis DAn) des Decoders (Z?) verbunden ist Synchronisationseinrichtungen vorhanden sein müs- und daß der Ausgang jedes dieser UND-Glieder sen. Weiterhin ist eine Schaltungsanordnung bekannt (TGi bis TGn) mit je einem Takteingang 60 (deutsche AuslegeSchril't 1 188 647), die für die Un- (ETK 1 bis ETKn) der bistabilen Kippstufen (K 1 terdrückung der Prellirnpulse zwei hintereinandergebis Kn) verbunden ist. schaltete bistabile Kippstufen verwendet, Diese

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- Schaltung hat den Nachteil, daß sie aufwendig ist, durch gekennzeichnet, daß als bistabile Kippstu- daß sie besonder» Kippstufen mit UND-ÖDER-Gliefen (K 1 bis Kn) taktflankengesteuerte D-Flip- 63 dem an den Eingängen erfordert, daß sie für jeden Flops verwendet werden und daß die bistabilen Kontakt zwei bistabile Kippstufen benötigt und daß Kippstüfen (K 1 bis Kn) neben dem Daten- und drei gegeneinander versetzte Takte erforderlich sind, dem Takteingartg (ETK) noch einen Setzeingang Ein weiteres Problem tritt bei der Eingabe von au-