-
Qch ~tungsanordnung zur Erweiterung der logischen Verknüpfung bei
einem fehlersicheren UND-Glied Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
zur Erweiterung der logischen Verknüpfung bei einem fehlersicheren UND-Glied, Zum
Steuern und Uberwachen, z. B. des Betriebsablaufs von industriellen Prozessen oder
im Eisenbahnsicherungswesen, werden die zu überwachenden Funktionen durch logische
Verknüpfungssysteme mit elektronischen Bauelementen zusammengefaßt. Die Hauptbedingung,
die an diese Systeme gestellt werden, ist, daß die einzelnen Verknüpfungsglieder
bei Störungen im Fehlerfall keine gefährlichen Schaltzustände verursachen können
oder Signale vortäuschen, die dem tatsächlichen Zustand nicht entsprechen.
-
Es ist eine Schaltungsanordnung zur Realisierung von logischen Funktionen
bekannt (DT-PS 1 933 713), bei der wechselspannungsförmige Eingangssignale zu einem
wechselspannungsförmigen
Ausgangssignal verknüpft werden. Dazu
werden die zu verknüpfenden Eingangssignale getrennten Eirgangsübertragern zugeführt,
die nach Gleichrlchtung die einzelnen Steuerpotentiale für eine nachgeschaltete
Transistor-Sperrschwingerschaltung mit einem Rückkoplungsübertrager bilden. Die
von dem Sperrschwnger erzeugten Impulse werden einer in den Sekundärkreis des Rückkopplungsübertragers
eingefügten Verstärkerstufe zugeführt, die dann ein wechselspannungsförmiges Ausgangssignal
abgibt, das zwischen der Betriebsspannung und Nullpotential wechselt.
-
Eine derartige Schaltungsanordnung ist nicht auf die Realisierung
einer bestimmten logischen Verknüpfung beschränkt, sondern ermöglicht den Aufbau
eines Systems mit allen erforderlichen Verknüpfungsarten. Die sich daraus ergebenden
Grundschaltungen sind konstruktiv Je als Modul aufgebaut. Die Moduln enthalten eine
gedruckte Schaltung in zwei Ebenen mit dazwischen liegenden Bauelementen. Sie sind
in vollständig gekapselten Xunststoffgehäusen untergebracht und mit Silicon-Gußmasse
vergossen.
-
Ist es notwendig, eine logische Verknüpfung zu erweitern, so läßt
sich dieses durch eine Änderung der Grundschaltung, bedingt durch die konstruktive
Bauweise, nicht erreichen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Schaltungsanordnung zur
fehlersichern Erweiterung der logischen Funktion eines fehlersicheren UND-Gliedes
anzugeben.
-
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein der
Erweiterung der logischen Funktion dienendes rechteckförmiges Signal einem ersten
Übertrager und nach Gleichrichtung und Glättung zusammen mit dem Ausgangssignal
des UND-Gliedes der Primärwicklung eines zweiten 'abertragers zugeführt wird, dessen
Sekundärkreis einen Transistor ansteuert, der ein rechteckförmiges Ausgangssignal
abgibt, wenn die erweiterte logische Funktion erfüllt ist.
-
Besonders vorteilhaft wirkt sich bei der erfindungs,-näßen Schaltungsanordnung
aus, daß zwischen den -.rFgfngen und dem Ausgang Potentialtrennung besteht. Ein
weiterer Vorteil besteht darin, daS bei der erfindungsgemaßen Schaltungsanordnung
nur eine Versorgungsspannung Verknüpfungsteil erzeugt wird, wenn ein der Erweiterung
der logischen Funktion dienendes dynamisches 1-Signal am entsprechenden Eingang
anliegt. I: Ruhezustand, d. h. beim Fehlen eines 1-Signals am entsprechenden Eingang,
ist die Schaltung nicht aktiviert.
-
Die Erfindung sei nachstehend an Hand eines in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
-
Es zeigt. Fig. 1 die Blockschaltbilder eines UND-Gliedes und der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung, Fig. 2 den Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltung 9 anordnung.
-
In der Fig. 1 ist mit 1- das Blockschaltbild eines UND-Gliedes angegeben,
dessen Funktion durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung erweitert werden
soll. Diese ist in Fig. 1 als Blockschaltbild dargestellt und mit 2 bezeichnet.
Das UND-Glied enthält zwei konjunktiv verknüpfte dynamische Eingänge e1, e2 und
einen dynamischen Ausgang A1, der mit einem Eingang h der Schaltungsanoranung 2
verbunden ist. Diese hat außerdem einen dynamischen Eingang e3 zur logischen Verknüpfung
mit den an den Eingängen e1 und e2 des UND-Gliedes 1 anstehenden Signalen. Der Ausgang
der Schaltungsanordnung 2 ist mit A2 bezeichnet.
-
In der Fig. 2 ist das Prinzipschaltbild der Schalturgsanordnung 2
der Fig. 1 dargestellt. Mit X ist der Anschlußpunkt des Bezugspotentials bezeichnet.
Der Verknüpfungseingang
e3 ist mit der Primärwicklung els Ubertragers
3 verbunden, der zwei in Reihe geschaltete Sekundärwicklungen aufweist. Der Verbindungspunkt
ler Sekundärwicklungen liegt auf dem Bezugspotential, das über den einen Plattenbelag
einer Kapazität 6, die als sogenannter abrißsicherer Kondensator ausgeführt ist,
mit dem Emitter eines Ausgangstransistors 9 und dem einen Ende der Sekundärwicklung
eines Übertragers 7 verbunden ist. Die zwei anderen Enden der Sekundärwicklungen
des Übertragers 3 führen zu einer Diode 4, 5. die gemeinsam über den anderen Plattenbelag
der Eapazität 6 an ein Ende der Primärwicklung des Ubertragers 7 geschaltet sind.
Das andere Ende der Primärwicklung des Ubertragers 7 führt über einen Widerstand
8 zum Eingang h der Schaltungsanordnung (2 in Fig. 1).
-
Die Sekundärwicklung des Übertragers 7 ist einerseits mit der Basis
eines Transistors 9, andererseits mit dem Emitter des Transistors 9 und dem Bezugspotential
verbunden. Der Ausgang der Schaltungsanordnung 2 ist mit A2 bezeichnet.
-
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 2 wird
im folgenden in Verbindung mit dem UND-Glied 1 in Fig. 1 dargestellt. Werden die
Eingänge e1 und e2 des UND-Gliedes von äe einem rechteckförmigen Eingangssignal
beaufschlagt, so stellt dieses in bekannter Weise die logische Verknüpfung A = e1
. e2 her.
-
Sein Ausgang A1 führt dann ein rechteckförmiges Signal.
-
Soll die logische Verknüpfung auf A = e1 . e2 . e3 erweitert werden,
wird ein rechteckförmiges Eingangssignal e3 der Primärwicklung des Übertragers 3
in der Schaltungsanordnung 2 zugeführt. Sekundärseitig wird mittels der Dioden 4,
5 und der Glättungakapazität 6 ein Gleichspannungspotential erzeugt. Diese Gleichspannung
treibt
durch die Primärwicklung des übertragers 7 einen p-lsierenden
Gleichstrom, wenn mittels des Ausgangs A1 des erweiterten UND-Gliedes 1 abwechselnd
Bezugspotential an den Eingang h der Schaltungsanordnung 2 gelegt wird. Das ist
gemäß des erweiterten UND-Gliedes nur dann der Fall, wenn die Eingänge e1 und e2
des UND-Gliedes 1 mit rechteckförmigen Signalen belegt sind. Der pulsierende Gleicn-Strom
steuert über den Übertrager 7 den Transistor 9 an und erzeugt am Ausgang A2 ein
rechteckförmiges Ausgangssignal, welches zwischen der an A2 angelegten Betriebsspannung
und dem Null-Potential wechselt.
-
Der Ausgang A2 der Schaltungsanordnung 2 führt dann ein rechteckförmiges
Signal, wenn seine Eingänge e3 und h gleichzeitig angesteuert werden, d. h. wenn
die Verknüpfung A = e1 . e2 . e3 erfüllt ist. Durch Hintereinanderschalten mehrerer
erfindungsgemäßer Schaltungsanordnungen kann ein UND-Glied beliebig oft konjunktiv
erweitert werden.
-
Im Gegensatz zu nicht fehlersicheren Erweiterungsschaltungen kann
beim Auftreten einer beliebigen Störung an der Schaltungsanordnung, z. B. durch
Bauelementenausfall, Kurzschluß oder Unterbrechung, kein Signal am Ausgang Ap der
Schaltungsanordnung ausgegeben werden.