DE2501681A1

DE2501681A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zum verhindern von koinzidenz zweier signale in einem regelsystem

Info

Publication number: DE2501681A1
Application number: DE19752501681
Authority: DE
Inventors: Harold D Ernest Arns; William A Buchan
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1974-01-28
Filing date: 1975-01-17
Publication date: 1975-07-31
Also published as: BE824851A; US3922610A; ATA57275A; FR2259485A1; NL7500987A; IT1026424B; SE7500782L; JPS50115012A

Description

BASF Aktiengesellschaft-

Unser Zeichen: O.Z. 30 3βθ De/ISo 6700 Ludwigshafen, den 1Oo1=1975

Verfahren und Schaltungsanordnung zum Verhindern von Koinzidenz zweier Signale in . einem Regelsystem

Die Erfindung betrifft Verfahrensmaßnahmen und Schaltungsanordnungen zur Verhinderung der Koinzidenz von Bezugssignalimpulsen und RückfUhrsignalimpulsen in einem Regelsystem, wobei die Bezugssignalimpulse und die Rückführsignalimpulse getrennten Eingängen einer Anti-Koinzidenzschaltung zugeführt werden, die getrennte Ausgänge für Bezugs- und Rückführimpulse besitzt, und wonach durch diese Anti-Koinzidenzschaltung gesonderte Zeiträume zugeteilt werden, während deren Bezugs- und Rückführausgangsimpulse erscheinen können.

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Die hier beschriebenen Methoden und Schaltungen lassen sich auf jedes System anwenden, bei" dem sichergestellt werden muß, daß die Koinzidenz zweier Impulse vermieden wird. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf mit konstanter oder veränderlicher Geschwindigkeit arbeitende Servoanlagen, in denen beispielsweise eine Rückkopplungsschleife und ein Phasendetektor mit Aufwärts/ Abwärtszähler verwendet wird, um ein Bezugssignal mit einem Rückführsignal zu vergleichen. Das System läßt sich speziell bei der Aufzeichnung von Videosignalen einsetzen.

Bisher auf dem Markt erhältliche Videoaufzeichnungsgeräte zeichneten auf Magnetband von 1 Zoll Breite lediglich in einer Richtung auf. Bei diesen Videoaufzeichnungsgeräten wird eine schraubenförmige Abtastmethode verwendet, die darin besteht, daß das Signal diagonal zur Längsrichtung des Magnetbandes aufgezeichnet wird. Bei Videoaufzeichnungsgeräten neueren Datums wird ^ Zoll breites Magnetband verwendet, und die Aufzeichnung des. Videosignals erfplgt in Längsrichtung des Magnetbandes mit einer quer über das ■^-Zoll-Band 20- oder mehrfach aufgeteilten Vielfachspur (siehe das Gebrauchsmuster Nr. 7 45 512 ). Bei diesen Bandaufzeichnungssystemen wird das Videobandrait Geschwindigkeiten im Bereich von

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120 Zoll pro Sekunde angetrieben, wobei das Band am Ende jeder
Spur angehalten und dann in entgegengesetzter Richtung angetrieben wird und die Abtastung gleichzeitig von Spur zu Spur wechselnd erfolgt. Diese Videoaufzeichnungsgeräte erfordern daher
eine hochgenaue Steuerung, um das aufgezeichnete Videosignal bei der Wiedergabe auf dem Bildschirm des Videoempfängers ohne unzulässige Verschlechterung zu reproduzieren. Ebenso muß die Richtungsumkehr am Ende jeder Videobandspur genau und wiederholbar
erfolgen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist ein Regelsystem erforderlich.

Die hier beschriebenen Methoden und Schaltungen können bei jedem ' Regelsystem benutzt werden, in dem Rückführ- oder Rückkopplungssignale erhalten werden, deren Frequenz zu dem zu steuernden Gerät in Beziehung steht, beispielsweise Signale von einem Tachometer, das direkt mit dem den Capstan eines Videoaufzeichnungsgerätes antreibenden Motor verbunden 1st. Dieses Tachometer liefert Rückführimpulse, die z. B. in einem Phasendetektor mit Aufwärts/Abwärtszähler mit Bezugsimpulsen verglichen werden. In
einem derartigen System dürfen die Bezugssignalimpulse und die
aus dem RUckführsystem gewonnenen RückfUhrsignalimpulse am Eingang des Aufwärts/Abwärtsζahlers nicht zusammenfallen, da die
Regelgenauigkeit-sonst verlorengeht. Handelt es sich um ein Videoaufzeichnungsgerät, würde in diesem Fall die Genauigkeit bei der Wiedergabe verlorengehen und die Bildqualität im Empfangsgerät unzulässig verzerrt werden. Die hier beschriebenen Verfahren und Schaltungsanordnungen sollen die Koinzidenz von Rückführ-
und Bezugssignalen verhindern.

Nachfolgend sollen zwei erfindungsgemäße Verfahren und Schaltungsanordnungen von Anti-Koinzidenzschaltungen beschrieben werden, wobei die Anti-Koinzidenzschaltungen getrennte Eingänge für Bezugs- und RückfUhrsignale sowie getrennte Ausgänge für Bezugsund RUokführausgangssignale besitzen, sowie Mittel für die Zuteilung gesonderter Zeiträume innerhalb der Anti-Koinzidenzschaltung, während deren Bezugs- bzw. Rückführausgangssignale erscheinen können. Beide Anordnungen lassen sich in jedem Servosystem, das genaue Steuerung und gegebenenfalls Richtungsumkehr erfor-

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dert und b.ei dem z. B. ein Rückführsystem mit Phasendetektor und Aufwärts/Abwärtszähler zum Vergleich der Bezugs- und Rückführsignale zur Anwendung gelangt, vorteilhaft einsetzen. Beide hier beschriebene Anordnungen bewirken die Zuteilung gesonderter Zeiträume, innerhalb deren Bezugs- bzw. Rückführausgangssignale erscheinen können.

Im einzelnen bestehen die erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahmen zur Zuteilung von Zeiträumen für besagte Bezugs- und Rückführsignalimpulse in den .folgenden:

(a) Der Zeitpunkt, in dem ein Bezugssignalimpuls erschienen ist, wird in einer Bezugssignalspeichersehaltung festgehalten;

(b) der Zeitpunkt, in dem ein Rückführsignalimpuls erschienen ist, wird in einer Rückführsignalspeicherschaltung festgehalten;

(c) zur Peststellung des Erscheinens eines Bezugssignalimpulses wird die Bezugssignalspeicherschal tung abgefragt, während von der Rückführsignalspeicherschaltung ein Rückführsignalirapuls ausgegeben wird;

(d) zur Peststellung des Erscheinens eines Rückführsignalimpulses wird die Rückführspeicherschal-

"tung abgefragt, während von der Bezugsspeicherschaltung ein Bezugssignalimpuls abgegeben wird.

Weitere zweckmäßige. Maßnahmen nach der Erfindung bestehen in den folgendenι

(a) Der Zeitpunkt, in dem ein Bezugssignalimpuls erschienen ist, wird gespeichert, indem der Bezugssignalimpuls dazu verwendet wird, den Zustand am Ausgang eines ersten Bezugssignal-Flipflop zu verändern;

(b) der Zeitpunkt, in dem ein Rückführsignalimpuls erschienen ist, wird gespeichert, indem der Rückführ- -

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Signalimpuls dazu verwendet wird, den Zustand am Ausgang eines ersten Rückführsignal-Flipflops zu verändern;

(c) d' erste Rückführsignal-Flipflop wird von einem zweiten Rückführsignal-Flipflop abgefragt, an dessen ersten Eingang der Ausgang des ersten Rückführsignal-Flipflop gelegt wird, wobei ein erstes Phasensignal von einem Zweiphasentaktgeber an einen zweiten Eingang des zweiten Rückführ-Flipflop gelegt wird und dieses erste Phasensignal gleichzeitig ein Bezugsgatter aktiviert, um einen Bezugsausgangsimpuls zu übertragen;

(d) der erste Bezugssignal-Flipflop wird von einem zweiten Bezugssignal-Flipflop abgefragt, an dessen ersten Eingang das Ausgangssignal des ersten Bezugssignal-Flipflop gelegt wird, wobei ein zweites Phasensignal vom Zweiphasentaktgeber an einen zweiten Eingang des zweiten Bezugssignal-Fllpflop gelegt wird und das erste Phasensignal gleichzeitig ein Rückführgatter aktiviert, um einen Rückführausgangsimpuls zu übertragen;

(e) der erste Bezugssignal-Flipflop wird durch den Bezugsausgangsimpuls zurückgestellt;

(f) der,erste RUckführsignal-Flipflop wird durch den Rückfuhrausgangsimpuls zurückgestellt.

In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung bestehen Verfahrensmaßnahmen darin

(a) um den Bezugssignalimpuls einen zeitlichen Schutzbereich vorzusehen, durch den verhindert wird, daß Rückführausgangsimpulse innerhalb dieses Schutzbereiches erscheinen können und einen Bezugsausgangsimpuls innerhalb des Schutzbereiches zu erzeugen;

(b) einen Rückführausgangsimpuls außerhalb des Schutzbereiches zu erzeugen.

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Weitere erfindungsgemäße Verfahrensmaßnahmen erstrecken sich auf■ geeignete Verzögerung der Bezugs- und des Rückführsignalimpulses, geeignete Dimensionierung des Schutzbereiches und Erzeugung der Bezugs- und Rückführ-Ausgangsimpulse. .

Durch beschriebene und noch zu beschreibende Maßnahmen wird es ermöglicht, gegenüber bekannten Anti-Koinzidenzverfahren verbesserte Methoden bereitzustellen, um Servosysteme störsicherer zu machen.

Zur praktischen Ausgestaltung der Erfindung dient eine Schaltungsanordnung zur Verhinderung der Koinzidenz von Bezugssignal- und Rückführsignalimpulsen in einem Regelsystem, das eine Anti-Koinzidenzschaltung mit gesonderten Ein- und Ausgängen für Bezugssignal- bzw. Rückführslgnalimpulse sowie Mittel innerhalb dieser Anti-Koinzidenzschaltung umfaßt, die der Zuteilung gesonderter Zeiträume dienen, innerhalb deren Bezugs- und Rückführausgangsimpulse erscheinen können, wobei die Mittel zur Zuteilung gesonderter Zeiträume erfindungsgemäß folgende Einrichtungen enthalten:

(a) Eine Bezugssignalspeicherschaltung zum Festhalten des Zeitpunktes, in dem ein Bezugssignalimpuls erschienen ist;

(b) eine Rückführsignalspelcherschaltung zum Festhalten des Zeitpunktes, in dem ein Rückführsignalimpuls erschienen ist;

(c) Mittel zum Abfragen des Bezugssignalspeichers, um das Vorliegen eines Bezugssignalimpulses festzustellen, während der Rückführsignalspeicher einen Rückführausgangsimpuls abgibt

und ·

(d) Mittel zum Abfragen des Rückführslgnalspeichers, um das Vorliegen eines Rückführsignalimpulses festzustellen, während von Bezugssignalspeicher ein Bezugssignalausgangsimpuls abgegeben wird.

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In zweckmäßiger Ausbildung umfassen besagte Einrichtungen im einzelnen

(a) Einrichtungen zur Bildung eines zeitlichen Schutzbereiches, um den Bezugssignalimpuls.,zum Verhindern, daß Rückführsignalausgangsimpulse

. innerhalb dieses Schutzbandzeitraums erscheinen;

(b) Mittel zur Erzeugung eines Bezugssignalausgangsimpulses innerhalb dieses Schutzbereichesj

(c) Mittel zur Erzeugung eines Rückfuhrsignalausgangsimpulses außerhalb dieses Schutzbereiches.

Die gesonderten Zeiträume können durch einen Zweiphasentaktgeber definiert werden, wobei die erste Phase eines Taktgebers die Zeit umfaßt, in der ein Bezugsimpuls in den Phasendetektor gelangen kann und die zweite Phase des Taktgebers die Zeit, in der ein Rückführsignalimpuls in den Impulsdetektor gelangen kann.

Zum Festhalten des Zeitpunktes, in dem ein Bezugssignal auftritt, kann eine Speicherung verwendet werden, indem der das Zeitpunkt-Signal darstellende Impuls dazu verwendet wird, den logischen Zustand am Ausgang eines ersten Bezugssignal-Flipflop zu verändern und weiterhin der Zeitpunkt, in dem ein das Rückführsignal darstellender Impuls auftritt, indem dieser Impuls dazu benutzt wird, den logischen Zustand am Ausgang des ersten Rückführsignal-Flipflop zu verändern. Weiterhin kann erfindungsgemäß der erste Rückführ-Flipflop von einem zweiten Rückführ-Flipflop abgefragt werden, wobei der Ausgang des ersten Rückführsignal-Flipflop den ersten Eingang des zweiten Rückführsignal-Flipflop, und zwar mit Hilfe eines ersten von einem Zweiphasentaktgeber stammenden Phasensignals am zweiten Eingang des zweiten Rückführsignal-Flipflop, wobei das erste Phasensignal gleichzeitig ein Bezugsgatter aktiviert, um ein Bezugsausgangssignal zu übertragen. Weiterhin kann erfindungsgemäß der erste Bezugs-Flipflop durch einen zweiten Bezugssignal-Flipflop, bei dem der Ausgang des ersten Bezugssignal-Flipflop als erster Eingang dient, mit Hilfe eines zweiten, aus dem Zweiphasentaktgeber stammenden Phasen-

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signals am zweiten Eingang des zweiten Bezugs-Flipflop abgefragt werden, wobei das erste Phasensignal gleichzeitig ein Rückführgatter aktiviert, um ein Rückführausgangsslgnal zu übertragen. Weiterhin kann erfindungsgemäß der erste Bezugs-Flipflop mit Hilfe des Bezugsausgangssignals und der erste Rüekführsignal-Flipflop mit Hilfe des Rückführausgangssignals zurückgestellt werden. Daraufhin kann durch den zweiten Bezugssignal-Flipflop beim nächsten Eintreffen des zweiten Phasensignals der erste. Bezugssignal-Flipflop abgefragt werden, wodurch der zweite Bezugssignal Flipflop zurückstellbar ist, um den Zyklus zu vervollständigen, bis der nächste Bezugsimpuls eintrifft<, Ein ähnlicher Vorgang vervollständigt den Zyklus des RUckführsignaLs,

In weiterer erfindungsgemäßer Ausbildung der Schaltungsanordnung kann ein zeitlicher "Schutzbereich" um das Bezugssignal vorge- sehen sein, um sicherzustellen, daß das Rückführsignal nicht innerhalb dieses Bereiches erscheinen kann. Zu diesem Zweck werden z. B. digitale monostabile Multivibratoren verschiedener Impulsbreite verwendet, um zu verhindern, daß der Rückführausgangsimpuls gleichzeitig mit einem Bezugsausgangsimpuls in den Phasendetektor gelangen kann. Die zur Erreichung dieses Zieles benutzte Maßnahme umfaßt die Verzögerung der Bezugssignale, die Bildung des "Schutzbereichs" um das Bezugssignal, das sich über eine größere Zeitdauer erstreckt als die vom Bezugssignal beanspruchte Zeitdauer, wodurch das Auftreten von Rückführausgangs-Signalen innerhalb dieses Schutzbereichs verhindert wird; die Erzeugung eines Bezugsausgangssignals nach Ende der Verzögerungszeit und innerhalb des Schutzbereichs; die Verzögerung des das RückführSignal darstellenden Impulses um eine Zeitdauer geringer als die Verzögerungszeit des Bezugssignals und die Erzeugung eines RüekfÜhr-Ausgangssignals außerhalb des Schützbereiches. ■

Die Erfindung stellt sicher, daß eine Koinzidenz von Bezugs- und Rückführimpulsen am Eingang des Phaäendetektors verhindert wird und so Ungenauigkeiten im Betrieb des Regelsystems vorgebeugt und so Störungen vermieden werden.

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Einzelheiten der Erfindung werden dem Fachmann bei Durchsicht der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ohne weiteres klar.

Die Zeichnungen enthalten in

Figur 1 die diagrammatische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, bei der durch einen Zweiphasentaktgeber getriggerte Flipflops Verwendung finden

Figur 2 schematisch dargestellt die Bezugs- und Rückführsignale sowie die Taktgebersignale und gibt so die Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels schematisch wieder

Figur 3 die diagrammatische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem digitale monostabile MuItivibratoren dazu verwendet werden, einen zeitlichen Schutzbereich um den Bezugsimpuls zu bilde"n

Figur 4 die beim Betrieb der Schaltung auftretenden Signalpegel, und zwar ' bei zwei Zuständen? Erstens, wenn das Rückführsignal gerade noch vor dem Bezugssignal auftritt und zweitens, wenn das Rückführsignal unmittelbar nach dem Bezugssignal auftritt.

Figur 1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antikoinzidenzmethode und -schaltung, in dem Zeiträume zugeteilt werden, während der Bezugs- bzw. Rückführimpulse erscheinen können. An den jeweiligen D-Eingängen des Bezugs-Flipflop REF-FFl und des Rückführ-Flipflop FB-FFl liegt der logisch eine Eins darstellende, konstante Gleichspannungspegel. Gelangt also ein REF-IN-Impuls an den C-Eingang von REF-FFl oder den C-Eingang von FB-FFl, nehmen die Q-Ausgänge JA-Potential an. Diese Flipflops stellen SpeieherSchaltungen für die Bezugs- bzw. die RückführSignaIe

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dar. Steht am C-Eingang des Bezugs-Plipflop REF-PPl ein Eingangsimpuls an, nimmt Ausgang 1 den logischen Zustand EINS an. Ebenso versetzt ein Rückführimpuls PB-IN am C-Eingang des Rückführ-Plipflop PB-PPl diesen Flipflop-Ausgang 2 in den Zustand logisch EINS. Der Zweiphasentaktgeber 3 dient, im Verein mit dem Bezugs-Plipflop REP-PF2 und dem Rückführ-Flipflop FB-FF2, zum Abfragen der Bezugs- bzw. Rückführimpulsspeicher, um festzustellen, ob ein Bezugs- öder ein Rückführsignal vorliegt« Die Ausgänge 7 und 8 des Zweiphasentaktgebers geben auch Bezugs- und RUckführausgangsimpulse ab, indem sie die Bezugs- und Rückführgatter 4 und 5 aktivieren. Am Eingang 6 des Taktgebers 3 liegt beispielsweise ein aus einer stabilen Quelle, z. B. einem Quarzschwinger, stammendes 3.58-MHz-Signal. Der Taktgeber 3 zerlegt dieses 3.58-MHz-Eingangssignal in zwei Taktausgangsspannungen 01 bei Ausgang 7 und 02 bei Ausgang-8 zu je 3-58 MHz. Jeder dieser Impulse hat eine Länge von 70 ns und ist vom nächsten Impuls durch ein Intervall von l40 ns getrennt- Wie aus Figur 1 hervorgeht, fragt der erste Phasentaktimpuls 01 den Rückführsignal-Flipflop FB-PF2 am C-Eingang ab und aktiviert gleichzeitig das Bezugsgatter 4, indem er den Eingang 9 mit einem Impuls beaufschlagt. Der zweite Phasentaktimpuls 02 am Ausgang 8 fragt den.Bezugssignal-Flipflop REF-FF2 am C-Eingang ab und aktiviert das Rückführgatter 5, indem pr dessen Eingang 10 mit einem Impuls beaufschlagt;

Wird beispielsweise am Eingang ein Bezugssignal empfangen, geht der Ausgang 1 des Bezugssignal-Flipflop REF-FFl in den logischen Zustand EINS über. Der nächste Taktgeberimpuls 02 beaufschlagt den C-Eingang des Bezugs-Fllpflop REF-FF2, was zur Folge ha't, daß der Ausgang 11 in den Zustand logisch EINS versetzt wird. Beim Eintreffen des nächsten 01-Taktgeber!mpulses am Eingang 9 des Bezugsgatters erscheint am Ausgang 12 dieses Gatters ein Ausgangsimpuls REF-OUT. Diese Bezugsspannung wird an einen hier nicht gezeigten Phasendetektor gelegt, der z. B. einen Aufwärts/Abwärtszähler umfaßt.

Gleichzeitig stellt er den Flipflop REF-FFl durch Beaufschlagung , von dessen Rückstelleingang 13 zurück. Da der D-Eingang des REF-FF2 nunmehr auf logisch NULL steht, wird auch dieser Flip-

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flop beim Eintreffen des nächsten 02-Impulses zurückgestellt.

Ebenso wird, falls ein Rückführimpuls PB-IN am C-Eingang des Rückführ-Plipflop FB-PPl erscheint, dessen Ausgang 2 auf logisch EINS gesetzt. Der nächste 01-Taktimpuls fragt den Rückführsignal-Flipflop FB-FF2 an dessen C-Eingang ab, um festzustellen, ob am Ausgang 1 des Rückführsignal-Flipflop PB-PFl der logische Zustand EINS vorliegt. Liegt ein derartiger Zustand am Ausgang 2 vor, so nimmt der Ausgang 15 des Rückführ-Flipflop FB-FP2 den Zustand logisch EINS an. Der nächste 02-Taktimpuls am Eingang 10 des Rückführgatters bewirkt, daß am Ausgang l6 ein Rückf Uhr impuls PB-OUT erscheint. Auch hier stellt der RückfUhrausgangsimpuls, ebenso wie der Bezugsausgangsimpuls, den Rückführsignal-Flipflop PB-FF^ durch Beaufschlagung des Rückstelleingangs 17 zurück. Die Rückstellung des Flipflop PB-FP2 erfolgt dann beim Eintreffen des nächsten 01-Impulses.

Mit dieser Anordnung wird sichergestellt, daß ein Bezugsausgangsimpuls nur dann erscheinen kann, wenn ein 01-Taktimpuls vorliegt, und daß ein Rückführausgangsimpuls nur dann- erscheinen kann, wenn ein 02-Taktimpuls vorliegt. Dies bedeutet, daß am Eingang des Phasendetektors ein Bezugsimpuls nicht mit einem Rückführimpuls zusammenfallen kann. Die gegenseitige Phasenlage und zeitliche Einteilung der verschiedenen Signale ist in Figur 2 dargestellt.

Eine zweite Vorrichtung zur Zuteilung getrennter Zeiträume, während deren Bezugs- bzw. RückfUhrausgangsimpulse erscheinen können, zeigt Figur 3i mit den entsprechenden Phasendiagrammen in Figur 4.

Bei diesem AusfUhrungsbeispiel ist um das Bezugssignal ein 400-ns-Schutzbereich vorgesehen, um sicherzustellen, daß während des durch diesen 400-ns-Bereich definierten Zeitraums kein Rückführausgangsimpuls erscheinen kann. Dieses Ziel wird durch Verwendung monostabiler Multivibratoren verschiedener Ausgangsverzögerungen erreicht, mit denen ein Flipflop und ein Gatter aktiviert werden. Die monostabilen Multivibratoren oder Verzögerungsschaltungen 1, 2 und 6 auf der Eingangsseite dieser erfindungsgemäßen Vorrich-

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bung werden von der Rückflanke des Impulses aktiviert oder getriggert; sie könnten jedoch ebensogut von dessen Vorderflanke aktiviert werden. Andere Verzögerungsmöglichkeiten, wie z» B,. ' Verzögerungsleitungen herkömmlicher Art liegen für den Fachmann auf der Hand. Monostabile Multivibratoren oder Impulsgeneratoren 3 und 8 auf der Ausgangsseite dieser Schaltung (siehe Figur 3) werden von der negativen Impulsflanke aktiviert, was durch einen kleinen Kreis an den jeweiligen Eingängen 15 und 22 angedeutet ist.

Flipflop 4 ist ein "D"-Flipflop. Dieser Schaltungsbaustein wird ausschließlich von der positiven Flanke des Taktimpuls- ("C.")-Eingangs aktiviert und der Ausgang nimmt in diesem Zeitpunkt dasselbe Potential wie der "D"-Eingang an. Die Ausgangsspannung wird daher nicht verändert, obwohl der "D"-Eingang das höhere Potential annimmt, während der "C"-Eingang auf hohem Potential liegt. Gatter 5 ist ein NOR-Gatter, was bedeutet, daß der 'Ausgang 20 dieses Gatters nur dann hohes Potential annimmt (oder auf "EINS" steht), wenn beide Eingänge 18 und 19 des Gatters auf tiefem Potential (oder "NULL") stehen. Der Ausgang des Inverters 7 - dessen Eingang 21 mit dem Ausgang 20 des Gatters und dessen Ausgang mit dem Eingang 22 des 50-ns-Verzögerungselementes 8 verbunden ist - liegt also nur unter dieser Voraussetzung auf tiefem Potential. Andernfalls liegt der Ausgang 20 des NOR-Gatters auf tiefem Potential und demgemäß der Eingang 22 des Verzögerungselementes 8 auf hohem Potential.

Ein das Bezugssignal darstellender Eingangsimpuls REF-IN wird an den Eingang 9 des monostabilen Multivibrators I gelegt, der der Verzögerung des Bezugssignals dient. Dies bewirkt, daß das Bezugssignalverzögerungselement 1 einen Impuls von 250 ns Dauer erzeugt. Der Ausgang l4 des Bezugsverzögerungselementes 1 ,liegt am Eingang 15 des monostabilen Multivibrators 3* der das Bezugsausgangssignal erzeugt. Die Rückflanke des 250-ns-Impulses des Bezugsverzögerungselementes 1 triggert den monostabilen Multivibrator 3» der ein Bezugsausgangssignal REF-OUT von 50 ns Dauer am Ausgang 16 erzeugt.

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Der an die Bezugssignalverzögerungsschaltung 1 gelegte, das Bezugssignal darstellende Eingangsimpuls wird außerdem auch an den Eingang 10 des monostabilen Schutzmultivibrato.rs 2 gelegt. Dieser monostabile Multivibrator 2 hat den Zweck, sicherzustellen, daß ein Bezugsausgangsimpuls nicht mit einem Rückfuhrausgangsimpuls zusammenfallen kann. Dies wird dadurch erreicht, 'daß der Rückführausgangsimpuls erst nach Ablauf der 400-ns-Verzögerung erscheinen kann, falls ein Bezugs- und ein Rückführeingangsimpuls zeitlich so zueinander liegen, daß Koinzidenz eintreten könnte. Sobald am Eingang 10 des monostabilen Schutzmultivibrators 2 ein das Bezugssignal darstellender Impuls REF-IN erscheint, wird ein 400-ns-Schutzbereichsimpuls am Ausgang 1J> erzeugt. Dieser 400-ns-Impuls wird an den D-Eingang des Flipflop 4 gelegt und löscht gleichzeitig das am Rückstelleingang R des Flipflop 4 liegende Signal, und zwar aufgrund der an diesem Eingang erfolgenden Inversion. Das Rückführsignal darstellende Eingangsimpulse FB-IN werden an den Eingang 11 des monostabilen Multivibrators 6 gelegt, der der Verzögerung des Rückführsignals dient. Die Rückfuhrsignal-Verzögerungsschaltung 6 erzeugt einen 100-ns-Ausgangsimpuls bei 12, der sowohl an den Rückführsignaleingang "19 des NOR-Gatters als auch an den C-Eingang des Flipflop 4 gelegt wird. Trifft während des Zeitraums, in dem der 400-ns-Impuls am D-Eingang des Flipflop 4 (siehe Figur 4c) liegt, ein Rückführsignaleingangs-Impuls ein, so wird am Ausgang 17 des Flipflop 4 ein Ausgangssignal erzeugt. Sowohl am Steuereingang 18 als auch am Rückführsignaleingang 19 des NOR-Gatters 5 erscheint dann ein Signal, das die Abgabe je eines Ausgangssignales bei 20 verhindert. Die Rückflanke des 400-ns-Impulses des monostabilen Multivibrators stellt den Flipflop 4 zurück, wodurch der Ausgang 17 in den Zustand logisch NULL übergeht. Das NOR-Gatter 5 erzeugt dann bei 20 ein Signal, das dem Inverter 7 und dem Eingang 21 zugeführt wird. Der Inverter 7 kehrt das Signal um und sendet ein Signal an den Eingang 22 des das Rückführausgangssignal bildenden monostabilen Multivibrators 8. Der monostabile Multivibrator 8 erzeugt am Ausgang 23 einen 50-ns-Impuls FB-OUT, der das Rückführausgangssignal darstellt.

Erscheint bei 11 ein das Rückführeingangssignal darstellender

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Impuls, bevor bei 9 ein das Bezugseiagaagssignal darstellender Impuls erscheint (siehe Figur 4b), erzeugt der monostabile" Multivibrator 6 am Ausgang 12 einen 100-ns-Impuls. Zu diesem Zeitpunkt liegt der D-Eingang des Flipflop 4 auf niedrigem Potential, da die Verzögerungsschaltung 2 für den 400-ns-Schutzbereich noch nicht aktiviert worden ist. Der Ausgang des Flipflop 4 wird daher ebenfalls auf niedrigem Potential verbleiben. Da vom Ausgang 17 des Flipflop 4 kein hochpegeliges (EINS-)Signal geliefert wurde, erzeugt das NOR-Gatter 5 am Ausgang 20 ein Ausgangssignal, sobald der Ausgang des monostabilen Multivibrators 6 wieder auf niedriges Potential zurückkehrt - wodurch ein 50-ns-Rückführlmpuls FB-OUT am Ausgang entsteht, der nach Ablauf der 100-ns-Verzögerung erzeugt wird»

Man sieht also, daß in dem von Figur 4b bezeichneten Fall der Rückführausgangsimpuls vor dem Bezugsausgahgsimpuls erscheint, während in dem von Figur 4c bezeichneten Fall der Rückführausgangsimpuls stets nach dem Bezugsausgangsimpuls erscheint. Auf diese Weise wird in jedem Fall eine Überlappung der beiden Ausgangsimpulse vermieden.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel· kann ein beliebiges,

ein
auch/von 400 ns abweichender Schutzbereich benutzt werden. Bei der Wahl von Schutzbereichen anderer Dauer müssen jedoch Kriterien, wie die Alterung, das Temperaturverhalten und die Herstellungstoleranzen der jeweils verwendeten Bauelemente in Betracht gezogen werden.

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Claims

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Patentansprüche

1. !verfahren zur Verhinderung der Koinzidenz von Bezugssignalimpulsen und Rückführsignalirapulsen in einem Regelsystem, wobei die Bezugssignalimpulse und die Rückführsignalimpulse getrennten Eingängen einer Anti-Koinzidenzschaltung zugeführt werden, die getrennte Ausgänge für Bezugs- und Rückführimpulse besitzt, und wonach durch diese Anti-Koinzidenzschaltung gesonderte Zeiträume zugeteilt werden, während der*. Bezugs- und Rückführtuegangsimpulse erscheinen können, dadurch charakterisiert, daß die Zuteilung von Zeiträumen folgende Maßnahmen umfaßt:

(a) Der Zeitpunkt, in dem ein Bezugssignalimpuls erschienen ist, wird in einer Bezugssignalspeicherschal tung festgehalten;

(b) der Zeitpunkt, in dem ein Rückfuhrsignalimpuls erschienen ist, wird in einer Rückführsignalspeicherschaltung festgehalten;

(c) zur Feststellung des Erscheinens eines Bezugssignalimpulses wird die Bezugssignalspeicherschaltung abgefragt, während von der Rückführsignalspeicherschaltung ein RUckführsignalimpuls ausgegeben wird;

(d) zur Peststellung des Erscheinens eines Rückführsignalimpulses wird die Rückführspelcherschaltung abgefragt, während von der Bezugsspeicherschaltung ein.Bezugssignalimpuls abgegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuteilung von Zeiträumen folgende Maßnahmen umfaßt:

(a) Der Zeitpunkt, In den ein Bezugsslgnallnpuls erschienen ist, wird gespeichert, indem der Bezugssignalimpuls dazu verwendet wird, den Zustand am Ausgang eines ersten Bezugssignal-Flipflop zu verändern;

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(b) der Zeitpunkt, in dem ein Rückführsignalimpuls erschienen ist, wird gespeichert, indem der Rückführsignalimpuls dazu verwendet wird, den Zustand am Ausgang eines ersten RUckführsignal-Plipflops zu verändern; ■ . " _ ■

(c) der erste Rückführsignal-Flipflop wird von einem zweiten RückfUhrsignal-Flipflop abgefragt, an dessen ersten Eingang der Ausgang des ersten Rückführsignal-Flipflop gelegt wird, wobei ein erstes Phasensignal von einem Zweiphasentaktgeber an einen zweiten Eingang des zweiten Rückführ-Flipflop gelegt wird und dieses erste Phasensignal gleichzeitig ein Bezugsgatter aktiviert, um einen Bezugsausgangsimpuls zu übertragen;

(d) der erste Bezugssignal-Flipflop wird von einem zweiten Bezugssignal-Flipflop abgefragt, an dessen ersten Eingang das Ausgangssignal des ersten .Bezugssignal-Flipflop gelegt wird, wobei ein zweites Phasensignal vom Zweiphasentaktgeber an einen zweiten Eingang des zweiten Bezugssignal-Flipflop gelegt wird und das erste Phasensignal gleichzeitig ein Rückführgatter aktiviert, um einen Rückführausgangsimpuls zu übertragen;

(e) der erste Bezugssignal-Flipflop wird durch den Bezugsausgangsimpuls zurückgestellt;

(f) der erste Rückführsignal-Flipflop wird durch den Rückführausgangsimpuls zurückgestellt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen zur Zuteilung von Zeiträumen:

(a) Um den Bezugssignalimpuls wird ein zeitlicher Schutzbereich vorgesehen, der verhindert, daß Rückführausgangsimpulse innerhalb dieses Schutz-

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bereichs erscheinen können; ein Bezugsausgangsimpuls wird innerhalb des Schutzbereiches erzeugt;

(b) ein RückfUhrausgangsimpuls wird außerhalb des Schutzbereiches erzeugt.

Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen zur Zuteilung von Zeiträumen:

(a) Der Bezugssignalimpuls wird verzögert;

(b) um den Bezugssignalimpuls wird ein zeitlicher Schutzbereich vorgesehen, dessen Zeitdauer größer ist als die Verzögerungszeit des Bezugssignalimpulses zum Verhindern des Erscheinens von Rückführausgangsimpulsen innerhalb dieses Schutzbereiches;

(c) nach Ende der Verzögerungszeit und innerhalb des Schutzbereichs wird ein Bezugsausgangsimpuls erzeugtj

(d) der RückfUhrsignalimpuls wird um eine Zeitdauer verzögert, die geringer als die Verzögerungszeit für den Bezugssignalimpuls ist;

(e) außerhalb des Schutzbereiches wird ein RUckführausgangsimpuls erzeugt.

Schaltungsanordnung zur Verhinderung der Koinzidenz von Bezugssignal- und RUckfUhrsignalimpulsen in einem Regelsystem, das eine Anti-Koinzidenzschaltung mit gesonderten Ein- und Ausgängen für Bezugssignal- bzw. RUckführsignalimpulse sowie Mittel Innerhalb dieser Anti-Koinzidenzschaltung umfaßt, die der Zuteilung gesonderter Zeiträume dienen, innerhalb der. .· Bezugs- und Rückführausgangsimpulse erscheinen können, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuteilung gesonderter Zeiträume folgende Vorrichtungen umfassen:

(a) Eine Bezugssignalspeicherschaltung zum Pesthalten des Zeitpunktes, in dem ein Bezugssignalimpuls erschienen ist;

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(b) eine Rückführsignalspeichersohaltung zum Festhalten des Zeitpunktes, in dem ein Rückführsignalimpuls erschienen ist;

(c) Mittel zum Abfragen des Bezugssignalspeichers, um das Vorliegen eines Bezugssignalimpulses festzustellen, während der Rückführsignalspeieher einen Rückführausgangs impuls abgibt

und

(d) Mittel zum Abfragen des Rückführsignalspeichers, um das Vorliegen eines Rückführsignalimpulses festzustellen, während vom Bezugssignalspeicher ein Bezugssignal- · ausgangsimpuls abgegeben wirdο

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuteilung gesonderter Zeiträume folgende Vorrichtungen umfassen: ;

(a) Einen ersten Bezugssignal-Flipflop, durch den der Zeitpunkt festgehalten wird, in dem ein Bezugssignalimpuls erschienen ist, wobei der Bezugssignalimpuls den Zustand am Ausgang des ersten Bezugssignal-Flipflop ander t;

(b) einen ersten Rückführsignal-Flipflop, durch den der Zeitpunkt festgehalten wird, in dem ein Rückführsignalimpuls erschienen ist, wobei der Rückführsignalimpuls den Zustand am Ausgang des ersten Rückführsignal-Flipflop"...

ändert; ' ' '. ■

(c) einen zweiten Rückführsignal-Flipflop mit einem ersten und einem zweiten Eingang, der dazu dient, den ersten Rückführsignal-Flipflop abzufragen, wobei der Ausgang des ersten Rückführsignal-Flipflop an den ersten Eingang des zweiten Rückführsignal-Flipflop gelegt wird;

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(d) ein Bezugssignalgatter zur Übertragung eines Bezugssignal-Ausgangsimpulses;

(e) ein Taktimpuls der ersten Phase wird an den zweiten Eingang des zweiten Rückführsignal-Flipflop sowie an das Bezugssignalgatter gelegt, was zur Folge hat, daß der erste Rückführsignal-Flipflop abgefragt und das Bezugssignalgatter derart aktiviert wird, daß ein Bezugssignalausgangsimpuls übertragen wird;

(f) ein zweiter Bezugssignal-Flipflop hat einen ersten und einen zweiten Eingang und dient der Abfragung des ersten Bezugssignal-Flipflop, wobei der Ausgang des ersten Bezugssignal-Flipflop am ersten Eingang des zweiten Bezugssignal-Flipflop · liegt;

(g) ein Rückführsignalgatter zur Übertragung eines Rückführsignalausgangsimpulses;

(h) ein Taktimpuls der zweiten Phase wird an den zweiten Eingang des zweiten Bezugssignal-Flipflop und an das Rückführsignalgatter gelegt, was zur Folge hat, daß der erste Bezugssignal-Flipflop abgefragt und das Rückführsignalgatter derart aktiviert wird, daß ein RückfÜhrsignälausgangsimpuls übertragen wird.

Schaltungsanordnung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuteilung von Zeiträumen folgende Einrichtungen umfassen:

(a) Einrichtungen zur Bildung eines zeitlichen Schutzbereichs um den Bezugssignalimpuls, zum Verhindern, daß RückführSignalausgangsimpulse innerhalb dieses Schutzbere.ichs ■· erscheinen;

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(b) Mittel zur Erzeugung eines Bezugssignalausgangs impuls es innerhalb dieses Schutzbereichs;

(c) Mittel zur Erzeugung eines Rückführsignalausgangsimpulses außerhalb dieses Schutzbereichs.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuteilung von Zeiträumen folgende Einrichtungen umfassen%

(a) Verzögerungsmittel für einen Bezugssignalimpuls;

(b) Einrichtungen zur Bildung eines zeitlichen Schutzbereiches um den Bezugssignalimpuls, der sich über einen Zeitraum erstreckt, der größer ist als die Verzögerungsdauer des verzögerten Bezugssignalimpulses und verhindert, daß RUckführsignalausgangsimpulse innerhalb dieses Schutzbereiches erscheinen;

(c) Mittel zur Erzeugung eines Bezugssignalausgangsimpulses nach Ablauf der Verzögerungszeit und innerhalb des Schutzbereichs -.;

(d) Verzögerungsmittel für den Rückführsignalimpuls um eine Zeitdauer, die kleiner ist als die Verzögerungszeit des Bezugssignalimpulses; ·

(e) Mittel zur Erzeugung eines Rückführsignalimpulses außerhalb des Schutzbereichs .

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuteilung von Zeiträumen folgende Vorrichtungen umfassens

(a) Einen monostabilen Multivibrator mit einem Eingang und einem Ausgang zur Verzögerung eines Bezugssignalimpulses;

(b) einen monostabilen Multivibrator mit einem Eingang und einem Ausgang zur Bildung eines

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zeitlichen Schutzbereichs um den Bezugssignalimpuls, der sich über einen Zeitraum erstreckt, der größer ist als die Verzögerungsdauer des verzögerten Bezugssignals;

(c) einen Flipflop mit einem ersten und einem zweiten Eingang sowie einem Ausgang, wobei der erste Eingang am Ausgang des monostabilen Schutzbereichsmultivibrators liegt;

(d) ein NOR-Gatter mit einem Steuereingang, einem Rückführsignaleingang und einem Ausgang, wobei der Ausgang des Flipflop an diesen Steuereingang gelegt wird;

(e) einen monostabilen Bezugssignalmultivibrator, der an den Ausgang des der Verzögerung des Bezugssignals dienenden monostabilen Multivibrators gelegt wird und der Erzeugung eines Bezugssignalausgangsimpulses nach Ablauf der Bezugssignalverzögerung, jedoch innerhalb des Schutzbereichs dient;

(f) einen monostabilen Multivibrator mit einem Eingang und einem Ausgang zur Verzögerung des Rückführsignalimpulses um einen Betrag, der geringer ist als die Verzögerungszeit für den Bezugssignalimpuls, wobei der Ausgang dieses monostabilen Multivibrators sowohl an den zweiten Eingang des Flipflop und an den Rückführsignaleingang des Rückführsignalgatters gelegt wird;

(g) einen monostabilen Multivibrator zur Abgabe eines Rückführsignalausgangsimpulses mit einem Eingang und einem Ausgang, dessen Eingang das Ausgangssignal des Rückführsignalgatters zugeführt wird. .

10. Schaltungsanordnung zur Verhinderung der Koinzidenz von

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Bezugssignalimpulsen, und Rückführsignalimpulsen in einem Regelsystem, das eine Anti-Koinzidenzschaltung mit gesonderten Ein- und Ausgängen für Bezugssignal- und Rückführsignalimpulse sowie Mittel umfaßt, die der Zuteilung gesonderter Zeiträume innerhalb dieser Anti-Koinzidenzschaltung dienen, während der die Bezugssignal- und RUckfuhrsignalausgangsimpulse erscheinen können, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuteilung von Zeiträumen folgende Einrichtungen umfassen;

(a) Verzögerungsmittel für einen Bezugssignalimpuls)

(b) Einrichtungen zur Bildung eines zeitlichen Schutzbereichs um das Bezugssignal, der sich über einen Zeitraum erstreckt, der größer ist als die Verzögerungszeit des verzögerten Bezugssignalimpulses und verhindert, daß Rückführsignalausgangsimpulse innerhalb dieses; Schutzbereichs erscheinen können;

(c) Mittel zur Erzeugung eines Bezugssignalausgangsimpulses nach Ablauf der Verzögerungszeit, jedoch innerhalb des Schutzbereichsj

(d) Verzögerungsmittel für den Rückführsignalimpuls um eine geringere Zeitdauer als die Verzögerungszeit für den verzögerten Bezugssignalimpulsj

(e) Mittel zur Erzeugung eines Rückführsignalausgangsimpulses außerhalb des Schutzbereichsj

(f) Schaltmittel, die sowohl von den Einrichtungen zur Bildung eines Schutzbereichs als auch von den Mitteln zur Verzögerung des Rückführsignalimpulses gesteuert werden und unter fiigenden Voraussetzungen wirksam werden: Erstens, wenn der Rückführsignalimpuls außerhalb des Schutzbandzeitraums eintrifft, um dann die Betätigung der Mittel zur Erzeugung des RückfUhrausgangsimpulses nach Ablauf der

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RückfUhrsignalimpulsverzögerung zu er-möglichen, und

zweitens, wenn der Rückführsignalirapuls innerhalb des Schutzbereichs eintrifft, um dann sicherzustellen, daß die Vorrichtung zur Erzeugung des Ruckfuhrsignalausgangsimpulses erst nach Ablauf des Schutzbereichs betätigt wird.

BASF Aktiengesellschaft

Zeichn.

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