DE2348970C3

DE2348970C3 - Eingangsschaltung für Impulse

Info

Publication number: DE2348970C3
Application number: DE19732348970
Authority: DE
Inventors: Egon Betz; Juergen Marx
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-09-28
Filing date: 1973-09-28
Publication date: 1981-02-05
Also published as: DE2348970B2; DE2348970A1; CH575680A5

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Eingangsschaltung zum Empfang und zur galvanisch getrennten Weitergabe von Impulsen an impulsverarbeiter.de Geräte, insbesondere hernzählgerätc, bei der die zu verarbeitenden Eingangsimpulse dem Eingang eines Opto-Kopplers impulsartig zugeführt sind, an dessen Ausgang die Impulse abnehmbar sind.

Die galvanische Trennung zwischen der die Impulse anliefernden Fernleitung und den die Impulse verarbeitenden Geräten ist wegen des unbestimmten Potentials der Fernleitung erforderlich. Es isi bekannt, zur galvanischen Trennung Übertrager und Relais zu verwenden. Diese Übertrager und Relais müssen eine genügend hohe Spannungsfestigkeit besitzen, wegen der die Fernleitungen auftretenden Überspannungen. Dies bedingt bei Übertragern wiederum relativ hohe Koppelkapaziläten, so daß derartige Eingangsschallungen störanfällig sind. Relais hingegen haben eine begrenzt? Lebensdauer.

Ferner ist eine Schaltung bekannt, bei der die zu verarbeitenden Eingangsimpulse dem Eingang eines Opto-Kopplers zugeführt sind, an dessen Ausgang die Impulse abnehmbar sind. Durch die Verwendung eines Opto-Kopplers erzielt man gegenüber den bisher verwendeten Koppelelementen geringste Koppelkapazitäten. Mit dieser Schaltung können aber nur Impulse hinreichender Stärke über eine gegebene Wegstrecke übertragen werden.

Um einerseits von der Stärke der ankommenden Signale unabhängig zu sein und um andererseits größere τ> Strecken überbrücken zu können, erfolgt bei einer bekannten Schaltung (Zeitschrift »Electronic Design 18«, 1972, S.62) die Ansteuerung des Opto-Kopplers über· einen Impulsgenerator. Dieser enthält einen Kondensator, der von einer Spannungsquelle aufgeladen wird und eo sich nach Ansteuerung durch das zu verarbeitende Eingangssignal impulsartig über Transistoren entlädt. Diese bekannte Schaltung hat den Nachteil, daß eine getrennte Spannungsquelle für den zu ladenden Kondensator vorgesehen sein muß. Ein wesentlich größerer Nachteil dieser bekannten Schaltung ist jedoch, daß eine Auslösung eines Impulses bereits stattfinden kann, wenn Störimpulse eintreffen. Diese lassen sich insbesondere

bei größeren Entfernungen nicht vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eingangsschaltung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß sie gegen Störimpulse unempfindlich ist, d.h., daß irgendwelche Störimpulse oder Spannungsspitzen keine falsche Signalgabe auslösen können.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Eingangsimpulse dem Eingang des Opto-Kopplers über einen impulsgebenden Schwellwertschal'er zugeführt sind, dem ein Integrierglied derart vorgeschaltet ist, daß sich dieses beim Ansprechen des Schwellwertschalters impulsartig entlädt. Die Eingangsimpulse werden also über eine vorgegebene Zeit integriert, so daß irgendwelche Spannungsspitzen oder relativ kurze Störimpulse keine Fehlschaltung verursachen können. Das Integrierglied, insbesondere ein Kondensator kann mit relativ geringem Strom aufgeladen werden, so daß die erfindungsgemäße Eingangsschaltung eine geringe Stromaufnahme aufweist. Durch die impulsartige Entladung des Kondensators über den Schwellwertschalter entsteht im Opto-Koppler ein Lichtblitz hoher Energie. Durch den starken Lichiblitz sind im Opto-Koppler große Entfernungen zwischen Sender und Empfänger möglich, was wiederum eine hohe Spannungsfestigkeit zur Folge hat.

An Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Die erfindungsgemäße Eingangsschaltung besteht aus einem Integrierglied 1, einem Schwellwertschalter 2 und einem Opto-Koppler J. Mit 4 und 5 sind die Eingangsklemmen bezeichnet, die an die Fernleitung angeschlossen sind. Über diese Eingangsklemmen gelangt ein Eingangsimpuls 6 auf das durch einen Widerstand 7 und einen Kondensator 8 gebildete Integrierglied. Mit Hilfe des Schwellwertschalters 2 wird der Anstieg der Spannung an einem Verbindungspunkt 9 zwischen Widerstand 7 und Kondensator 8 überwacht. Als Schwellwertschalter wird ein programmierbarer Unijunction-Transistor 10 verwendet, der über den Spannungsteiler 11,12 auf eine btstimimc Ansprechschwelle programmiert ist. Der Unijunction-Transistor IO wird durchlässig, sobald das Potential an dem Verbindungspunkt 9 die Höhe des durch die beiden Widerstände 11 und 12 vorgegebenen Potentials im Punkt 13 überschreitet. Ist dies der Fall, kann sich der Kondensator 8 über einen Widerstand 14 und einen Widerstand 15, sowie einer Leuchtdiode 16 entladen. Der Opto-Koppler besieht aus einer Leuchtdiode 16 als Sendeteil und einem Fototransistor 17 als Empfangsteil. Zur Spannungsversorgung des Fototransistors 17 dient eine Batterie 18, die mit dem Kollektor des Fototransistors 17 verbunden ist. An einem Emitterwidersland 19 kann an "inem Verbindungspunkt 20 ein Impuls abgenommen werden, der über einen Verstärker 21 einer Ausgangsklemme 22 zugeführt wird.

Ein über die Leitungen 4, 5 eintreffender Impuls 6 lädt über den Widerstand 7 den Kondensator 8 mit einem geringen Ladestrom mit einer durch Widersland 7 und Kondensator 8 vorgegebenen Zeitkonstante auf. Sobald das Potential an dem Punkt 9 das Potential an dem Punkt 13 überschreitet, zündet der Unijunction-Transistor 10. Die gespeicherte Energie des Kondensators 8 entlädt sich nun über den Unijunction-Transistor 10. den Widerständen 14 und 15 und die Leuchtdiode 16. Durch den impulsartigen Stromstoß durch die Leuchtdiode 16 entsteht ein Lichtblitz großer Intensität, wie durch einen Pfeil 23 angedeutet ist. Der Lichtblitz erzeugt im Fototransistor 17 eine entsprechende

Stromänderung,'die am Widerstund 19 bzw. Verbindungspunkt 20 eine Spannungsänderung zur Folge hat, die über Verstärker 21 an Klemme 22 abgenommen werden kann.

Die hohe Energie des Lichtbützes im Opto-Koppler erlaubt große Abstände zwischen der als Sendeieil dienenden Leuchtdiode 16 und dem als Empfangsteil dienenden Fototransistor 17, so daß auf diese Weise eine hohe Spannungsfestigkeit und eine geringe Kappclkapazität gegeben sind.

Der Opto-Koppler weist die vorteilhafte Eigenschaft der galvanischen Trennung cires Relais bei weit höherer Lebensdauer und die Schnelligkeit eines elektronischen Elementes auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Eingangsschaltung zum Empfang und zur galvanisch getrennten Weitergabe von Impulsen an impulsverarbeitende Geräte, insbesondere Fernzählgeräte, bei der die zu verarbeitenden Eingangsimpulse dem Eingang eines Opto-Kopplers impulsartig zugeführt sind, an dessen Ausgang die Impulse abnehmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsimpulse (6) dem Eingang des Opto-Kopplers (3) Ober einen impulsgebenden Schwellwertschalter (2) zugeführt sind, dem ein Integrierglied (1) derart vorgeschaltet ist, daß sich dieses beim Ansprechen des Schwellwertschalters (2) im- ü pulsartig entlädt.

2. Eingangsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwellwertschalter (2) ein Unijunction-Transistor, insbesondere ein programmierbarer Unijunction-Transistor (10) verwendet ist.