DE2614113A1

DE2614113A1 - Pushbutton controlled pulse generator using flip flop - has two capacitors which are charged and discharged through resistors and switches

Info

Publication number: DE2614113A1
Application number: DE19762614113
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl Ing Goerne
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-04-01
Filing date: 1976-04-01
Publication date: 1977-10-06
Also published as: DE2614113C3; DE2614113B2

Abstract

The generator has an integrated switching circuit (1) with two electronic switches (2, 3) switched on and off through two inputs (5, 6) of the switching circuit. A first capacitor (C2) can be discharged through a resistor (R2) and a key (12), and is connected to a first input (5) through which the switches are operated, when the input voltage falls below a certain limit. A second capacitor (c1) can be charged through a resistor (R1), and is connected to the input (6) through which the switches are operated when input voltages rises above a certain limit. One of the switches (3) is connected as the discharge path of the second capacitor (C1). Switching circuit (1) output (4) is switched by the other switch (2) between two potentials. This output (4) is connected through a diode (9) to the input (5) with capacitor (C2).

Description

Schaltungsanordnung zur tastengesteuerten Erzeugung von ImpulsenCircuit arrangement for key-controlled generation of pulses

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur tastengesteuerten Erzeugung von Impulsen mit Hilfe einer Kippstufe.The invention relates to a circuit arrangement for key-controlled Generation of pulses with the help of a trigger stage.

In der Elektrotechnik werden zur Fortschaltung von z.B. eiektronisch gesteuerten Zählwerken, Anzeigetableaus oder Schaltern und anderen von Impulsen steuerbaren Einrichtungen Anordnungen zur Erzeugung von Impulsen benötigt, die durch eine Taste derart beeinflußbar sind, daf3 sie in Abhängigkeit von der BetStngungszeit der Taste eine genau abzählbare Anzahl von Impulsen abgeben.In electrical engineering, for example, electronic controlled counters, display panels or switches and other pulses controllable devices arrangements for generating pulses required by a key can be influenced in such a way that it depends on the time it was pressed emit a precisely countable number of pulses using the key.

Außerdem ist man neuerdings bestrebt, bei der Erstellung der für einen ganz bestimmten speziellen Verarendungszweck vorgesehenen Schaltungsanordnungen nach Möglir,hkeiL von einem in sog. integrierter Schaltungstechnik ausgebildeten Schaltkreis auszugehen und diesen durch eine möglichst geringe zusätzliche Beschaltung mit diskreten Bauelementen (Kondensatoren, Dioden, Widerständen) für den vorgesehenen Verwendungszweck geeignet zu machen.In addition, there has recently been an effort to create the for one circuit arrangements provided for very specific special processing purposes according to Möglir, hkeiL by a trained in so-called integrated circuit technology Circuit and this by the least possible additional wiring with discrete components (capacitors, diodes, resistors) for the intended To make the intended use suitable.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß diese unter Auswahl eines IC-Schaltkreises, der nur eine sehr geringe zusätzliche Beschalturg benötigt, realisiert werden kann.The object of the invention is therefore an arrangement of the type mentioned at the beginning Kind so train that this under selection of an IC circuit, which only one very little additional wiring is required.

ErfTnaungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe durch die Verwendung eines integrierten Schaltkreises, der zwei elektronische Schalter enthält, die über zwei Eingänge des Schaltkreises zwischen zwei Schaltzuständen (geöffnet, geschlossen) hin- und herschaltbar sind, und dadurch, daß der eine Eingang des Schaltkreises, Uber den die Schalter beim Unterschreiten eines bestimmten Eingangsspannungswertes umschaltbar sind, mit einem über einen Widerstand und eine Taste entladbaren ersten Kondensator und der andere Eingang des Schaltkreises, über den die beiden Schalter beim Uberschreiten eines bestimmten Eingangsspannungswertes umschaltbar sind, mit einem über einen Widerstand aufladbaren zweiten Kondensator beschaltet ist, daß einer der Schalter als Entladestrecke des zweiten Kondensators geschaltet ist und daß ein potentialmäßig zwischen zwei Zuständen vom anderen Schalter hin- und herschaltbarer Ausgang des Schaltkreises über eine Diode mit dem mit dem ersten Kondensator beschalteten Eingang des Schaltkreises verbunden ist.According to the invention, this object is achieved through the use an integrated circuit that contains two electronic switches that operate over two inputs of the circuit between two switching states (open, closed) can be switched back and forth, and in that one input of the circuit, About the switch when falling below a certain input voltage value are switchable, with a first one that can be discharged via a resistor and a button Capacitor and the other input of the circuit through which the two switches are switchable when a certain input voltage value is exceeded, with a second capacitor that can be charged via a resistor is connected in that one of the switches is connected as a discharge path of the second capacitor and that a potential-wise switchable between two states of the other switch Output of the circuit via a diode with the one connected to the first capacitor Input of the circuit is connected.

Durch diese Ausbildung der Erfindung ist es, unter entsprechender Bemessung der Entladezeit des ersten und der Ladezeit des zweiten Kondensators, möglich, mit einer gegen die Ladezeit des zweiten Kondensators kurzen Betätigung der Taste nur jeweils einen Einzelimpuls am Schaltkreis-Ausgang zu erzeugen, dessen Impulslänge im wesentlichen von der Ladezeit des zweiten Kondensators bestimmt ist und durch eine ggenüber dieser Ladezeit länger andauernde Tastenbetätigung eine Impulsserie, deren Impulspausen im wesentlichen durch die Entladezeit des ersten Kondensators bestimmt sind.This embodiment of the invention is, under corresponding Dimensioning the discharge time of the first and the charge time of the second capacitor, possible, with a short actuation compared to the charging time of the second capacitor the button to generate only one single pulse at the circuit output, its Pulse length is essentially determined by the charging time of the second capacitor and by pressing a key for a longer period than this charging time Pulse series, the pulse pauses essentially due to the discharge time of the first Capacitor are determined.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand von zwei Figuren noch näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is illustrated below with reference to FIG two figures explained in more detail.

Dabei zeigen Fig. 1 in schematischer Darstellung, unter Weglassung aller nicht unbedingt zum Verständnis der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes erforderlichen Einzelheiten, eine Anordnung zur tastengesteuerten Erzeugung von Einzelimpulsen oder Impuls-Serien und Fig. 2 ein Diagramm, in dem die funktionelle Abhängigkeit des Ausgangspotentials des integrierten Schaltkreises, dieser ist in Fig. 1 durch eine Strichlierung abgegrenzt, von dem Eingangspotential an den beiden Eingängen des Schaltkreises dargestellt ist.1 shows a schematic representation, omitted not necessarily to understand how the Subject of the invention necessary details, an arrangement for the key-controlled generation of Single pulses or pulse series and FIG. 2 a diagram in which the functional Dependence of the output potential of the integrated circuit, this is in Fig. 1 delimited by a dashed line, from the input potential at the two Inputs of the circuit is shown.

Im einzelnen ist den Figuren, insbesondere Fig. 1, zu entnehmen, daß zur tastengesteuerten Erzeugung von Impulsen ein integrierter Schaltkreis verwendet wird - die Funktionseinheiten dieses integrierten Schaltkreises befinden sich in Fig. 1 innerhalb des strichlierten Quadrates - der mit nur wenigen zusätzlichen diskreten Bauelementen beschaltet ist. Der integrierte Schaltkreis 1 selbst enthält im wesentlichen zwei Schalter, 2, 3. Die Funktionsweise des Schalters 2 ist im wesentlichen folgende: sinkt an dem einen Schaltkreiseingang 5 das Potential (UEl) zum Bezugspotential des Schaltkreises (Masse) hin ab und überschreitet es hierbei eine Schwelle UT1 (vgl. hierzu auch Fig. 2), so wird dies von einer Spannungsvergleichsstufe 7 (Komparator) des Schaltkreises 1 ausgewertet und bewirkt über eine Kippstufe 8 des Schaltkreises die Umschaltung des Schalters 2 von dem einen Schaltzustand in den anderen. Der durch das Umschalten des Schalters 2 bewirkte Potentialsprung am Schaltkreis-Ausgang 4 ist aus Fig. 2 ersichtlich: statt des Potentials UAmin tritt am Schaltkreis-Ausgang 4 nun das Potential UAmax auf. Steigt demgegenüber am anderen Schaltkreiseingang 6 das Potential (UE2) an und überschreitet es hierbei eine Schwelle UT2, so spricht eine weitere Spannungsvergleichsstufe 10 des Schaltkreises an und bringt die Kippstufe 8 wieder in die Ausgangsstellung zurück. Damit aber auch den Schalter 2, der an die Kippstufe 8 angeschlossen ist. Am Schaltkreis-Ausgang 4 liegt daher jetzt wieder das Potential Kamin (val. hierzu auch Fig. 2). An die kippstufe 8 ist neben dem Schalter 2 auch der Schalter 3 des Schaltkreises angeschlossen. Die Verknüpfung zwischen der Kippstufe 8 und dem Schalter 3 ist so gewählt, daß jedes vom Schaltkreiseingang 5 her bewirkte Umschalten der Kippstufe 8 die Öffnung des zuvor geschlossenen Schalters 3 zur Folge hat. Der während der übrigen Zeit über den Schalter 3 mit dem Schaltungsbezugspunkt (Masse) verbundene Schaltkreisschaltungs punkt 11 ist daher dann von diesem getrennt.In detail, it can be seen from the figures, in particular FIG. 1, that an integrated circuit is used for key-controlled generation of pulses will - the functional units of this integrated circuit are in Fig. 1 within the dashed square - the one with only a few additional discrete components is connected. The integrated circuit 1 itself contains essentially two switches, 2, 3. The operation of switch 2 is essentially the following: at one circuit input 5, the potential (UEL) falls to the reference potential of the circuit (ground) and it exceeds a threshold UT1 (see also Fig. 2), this is done by a voltage comparison stage 7 (comparator) of the circuit 1 is evaluated and effected via a trigger stage 8 of the circuit the switching of the switch 2 from one switching state to the other. Of the by switching the switch 2 caused potential jump at the circuit output 4 can be seen from FIG. 2: instead of the potential UAmin occurs at the circuit output 4 now the potential UAmax. In contrast, increases at the other circuit input 6 the potential (UE2) and if it exceeds a threshold UT2, then speaks another voltage comparison stage 10 of the circuit and brings the flip-flop 8 back to the starting position. But also switch 2, which is on the flip-flop 8 is connected. At the circuit output 4 is therefore now again the chimney potential (val. also Fig. 2). At the tilting stage 8 is next to the Switch 2 is also connected to switch 3 of the circuit. The link between the flip-flop 8 and the switch 3 is chosen so that each of the circuit input 5 brought about switching of the toggle stage 8, the opening of the previously closed switch 3 entails. The other time via switch 3 with the circuit reference point (Ground) connected circuit circuit point 11 is therefore then separated from this.

An Außenbeschaltung sind u.a. zwischen dem Sdeltungsbezugspunkt (Masse) und dem Schaltkreiseingang 5 sowie zwischen Masse und dem Schaltkreiseingang 6 ein erster Kondensator C2 und ein zweiter Kondensator C1 vorgesehen. Außerdem ist der Kondensator C2 ilber einen Widerstand R3 auf eine Spannung aufladbar, die im wesentlichen der Potentialdifferenz zwischen dem maximalen Ausgangspegel (UAmax) am Schaltkreisausgang 4 und dem Schaltungsbezugspunkt (Masse) entspricht, und über eine Taste 12 und einen Widerstand R2 entladbar. Der Kondensator C1 ist über einen Widerstand Rl auf eine Spannung gegen Masse aufladbar, die mit Sicherheit wahrend des Ladevorganges die Spannungsvergleichsstufe 10 zum Ansprechen bringen kann. Außerdem ist der Schaltkreisschaltungspunkt 11 mit dem Schaltkreiseingang 6 verbunden, so daß also der Kondensator Ci über den Schalter 3 des Schaltkreises entlade werden kann. Schließlich ist noch eine Diode 9 zwischen den Schaltungspunkt 4 (Schaltkreisausgang) und den Schaltkreiseingang 5 geschaltet und zwar derart, daß ein am Schaltkreisausgang 4 liegendes maximales Potential (UAnax) über die Diode 9 zum Schaltkreiseingang 5 durchgreifen kann.On the external circuit, among other things, between the circuit reference point (ground) and the circuit input 5 and between ground and the circuit input 6 first capacitor C2 and a second capacitor C1 are provided. Besides, the Capacitor C2 can be charged via a resistor R3 to a voltage that is essentially the potential difference between the maximum output level (UAmax) at the circuit output 4 and corresponds to the circuit reference point (ground), and via a button 12 and a Resistor R2 can be discharged. The capacitor C1 is through a resistor Rl to a Voltage to earth can be charged, which is safe during the charging process Can bring voltage comparison stage 10 to respond. Also is the circuit node 11 connected to the circuit input 6, so that the capacitor Ci via the Switch 3 of the circuit can be discharged. Finally there is another diode 9 between the circuit point 4 (circuit output) and the circuit input 5 switched in such a way that a lying at the circuit output 4 maximum Potential (UAnax) can reach through the diode 9 to the circuit input 5.

Wird die z.B von Hand betätigbare Taste 12 geschlossen, so wird der Kondensator C2 über den Widerstand P&2 entladen, da die Entladezeitkonstante des RC-Gliedes R2C2 wesentlich kleiner bemessen ist, als die Ladezeitkonstante des RC-Gliedes R3C2. Während der Entladung des Kondensators C2 liegt am Schaltkreisausgang 4 das minimale Potential UAmin Demzufolge ist die Diode gesperrt.If the key 12, which can be operated manually, for example, is closed, the Discharge capacitor C2 through resistor P & 2 as the discharge time constant of the RC element R2C2 is much smaller than the charging time constant of the RC element R3C2. During the discharge of the capacitor C2 is at the circuit output 4 the minimum potential UAmin. As a result, the diode is blocked.

Beim Absinken des Potentials UE1 spricht schließlich die Spannungsvergleichssbufe 7 an und schaltet die Kippstufe 8 um: hier- durch wird der Schalter 2 auch umgeschaltet und am Schaltkreisausgang 4 erscheint im wesentlichen schlagartig das Potential Zugleich bewirkt die Umschaltung der Kippstufe 8 die Betätigung des Schalters 3. Dieser wird dadurch geöffnet, so daß der zuvor über den Schalter 3 entladene Kondensator Cl über den Widerstand R1 aufgeladen werden kann. Das nun am Schaltkreisausgang 4 liegende maximale Ausgangspotential UAmax lädt außerdem den Kondensator C2 über die Diode 9 auf seinen Maximalwert auf, da die Entladezeitkonstante R2*CP wesentlich größer ist,als die relativ kurze Ladezeit des Kondensators C2 über die Diode 9.When the potential UE1 drops, the voltage comparison level finally speaks 7 and switches over the flip-flop 8: here- through is the switch 2 is also switched and appears at circuit output 4 essentially suddenly the potential At the same time, the switching of the flip-flop 8 causes the actuation of the Switch 3. This is opened so that the switch 3 discharged capacitor Cl can be charged via the resistor R1. Now that The maximum output potential UAmax at circuit output 4 also charges the capacitor C2 via the diode 9 to its maximum value, since the discharge time constant R2 * CP is much greater than the relatively short charging time of the capacitor C2 the diode 9.

Der Kondensator Cl überschreitet während seiner Ausladung, nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne, den Schwellwert UT2 (vgl.The capacitor Cl exceeds during its discharge, after expiration a certain period of time, the threshold value UT2 (cf.

Fig. 2), wodurch die Spannungsvergleichsstufe 10 anspricht und die Kippstufe 8 und damit die Schalter 2 und 3 wieder in ihre Ausgangslage zurückstellt. Am Schaltkreisausgang 4 erscheint daher Jetzt wieder das Potential UAmin. Demzufolge sperrt die Diode 9 und der Schaltkreiseingang 5 und der Schaltkreisausgang 4 sind wieder voneinander entkoppelt. Wurde inzwischen die Taste 12 geöffnet, so verharrt die Schaltungsanordnung in dem Zustand, von dem bei der Beschreibung der Wirkungsweise der Anordnung ausgegangen worden ist. Bei jedem Schließen der Taste 12 mit einer Schließzeit, die ausreicht die Spannungsvergleichsstufe 7 zum Ansprechen zu bringen, die aber im wesentlichen kleiner ist als die Ladezeit des Kondensators C1, gibt die Anordnung einen Impuls ab, dessen Impulsdach durch den maximalen Ausgangspegel UAmax der Anordnung bestimmt und dessen Impulslänge durch diejenige Zeitdauer festgelegt ist, die während der Aufladung des Kondensators Cl verstreicht, ehe die Ladespannung UE2 des Kondensators Cl die Spannungsschwelle UT2 erreicht.Fig. 2), whereby the voltage comparison stage 10 responds and the Flip-flop 8 and thus switches 2 and 3 back to their original position. The potential UAmin now appears again at circuit output 4. As a result blocks the diode 9 and the circuit input 5 and the circuit output 4 are again decoupled from each other. If button 12 has been opened in the meantime, it will pause the circuit arrangement in the state from which in the description of the mode of operation the order has been assumed. Each time the button 12 is closed with a Closing time that is sufficient to make voltage comparison stage 7 respond, but which is essentially less than the charging time of the capacitor C1 the arrangement emits a pulse, the top of which due to the maximum output level UAmax of the arrangement is determined and its pulse length is determined by the duration that elapses during the charging of the capacitor Cl, before the charging voltage UE2 of the capacitor Cl has reached the voltage threshold UT2.

Wird die Taste 12 für eine Zeitdauer geschlossen gehalten, die größer ist, als die eben erwähnte Ladezeit des Kondensators C1, so wiederholen sich die beim erstmaligen Schließen der Taste 12 auffretenden Vorgänge innerhalb der Schließzeit der Taste immer wieder von neuem, da nach dem Sperren der Diode 9 der Kondensator C2 von neuem entladen wird. Die Entladezeit des Kondensators C2 und die Ladezeit des Kondensators Cl bestimmen hierbei das Impuls-Fausenverhältnis. Während einer bestimmten Tastenschlußzeit erzeugt die Anordnung soviele durch Impulspausen getrennte Ausgangsimpulse als etwa die Summe der Ladezeit des Kondensators Cl und der Entladezeit des Kondensators C2 in der Tastenschlußzeit enthalten ist. Durch entsprechende Wahl der Entladezeit des Kondensators C2 und der Ladezeit des Kondensators Ci läßt sich die Impulserzeugung der Anordnung so einstellen, daß z.B. das Weiterschalten eines Zählers beobachtet werden kann. Durch eine kurze Tastenbetätigung können allenfalls erforderliche Korrekturimpulse erzeugt werden.If the button 12 is kept closed for a period of time, the greater is than the just mentioned charging time of the capacitor C1, the repeats when the button 12 is closed for the first time, processes occurring within the closing time the key always again because after blocking the diode 9 the capacitor C2 is discharged again. The discharge time of the capacitor C2 and the charging time of the capacitor C1 determine the pulse-pause ratio. During a certain key-closing time, the arrangement generates so many by pauses between pulses separate output pulses as approximately the sum of the charging time of the capacitor C1 and the discharge time of the capacitor C2 is included in the key closing time. By appropriate choice of the discharge time of the capacitor C2 and the charge time of the capacitor Ci, the pulse generation of the arrangement can be set so that, for example, switching on a counter can be observed. A short press of a button can at most necessary correction pulses are generated.

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Claims

P a t e n t a n s p r u c h Circuit arrangement for button-controlled Generation of pulses with the help of a trigger stage, g e k e n n n z e i c h n e t d u r c h the use of an integrated circuit (1) of the two electronic Switch (2,3) contains, which has two inputs (5,6) of the circuit between two switching states (open, closed) can be switched back and forth, and thereby, that the one input (5) of the circuit through which the switch when falling below a certain input voltage value can be switched, with a resistor (R2) and a button (12) discharged first capacitor (C2) and the other input (6) of the circuit via which the two switches are activated when a certain value is exceeded Input voltage values are switchable, with a loadable via a resistor (R1) second capacitor (C1) is connected that one of the switches (3) as a discharge path of the second capacitor (ci) is connected and that a potential between two states from the other switch (2) switchable output (4) of the Circuit (1) via a diode (9) with the connected to the first capacitor (C2) Input (5) of the circuit is connected.