DE2614113B2

DE2614113B2 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE CONTROLLED GENERATION OF PULSES

Info

Publication number: DE2614113B2
Application number: DE19762614113
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl.-Ing 8000 München Goerne
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-04-01
Filing date: 1976-04-01
Publication date: 1978-01-26
Also published as: DE2614113C3; DE2614113A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur gesteuerten Erzeugung von Impulsen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a circuit arrangement for the controlled generation of pulses the preamble of the claim.

Eine solche Anordnung ist als Impulsgenerator aus der DT-OS 25 34 462 bekannt. Hierbei wird das Absinken der Ladespannung eines Kondensators, der über einen ersten Strompfad auf- und über einen zweiten Strompfad entladbar ist, unter einen bestimmten Wert zur Überführung einer monostabilen Kippstufe in ihren labilen Schaltzustand ausgewertet. Die Kippstufe betätigt für die Dauer ihres labilen Schaltzustandes einen Ausgangsschalter zur Abgabe eines Impulses. Außerdem sperrt die Kippstufe für die Dauer ihres labilen Schaltzustandes den Entlade-Strompfad des Kondensators. Dieser Strompfad ist immer nur dann wirksam, wenn einem Gatter einerseits ein den Impulsgenerator in Gang setzendes Startsignal andererseits ein den stabilen Schaltzustand der Kippstufe anzeigendes Ausgangssignal der Kippstufe zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Gatters steuert in diesem Fall einen in den Entladestrompfad eingefügten Transistor in seinen niederohmigen Zustand. Ist der Entladestrompfad gesperrt, so kann der Ladestrompfad den Kondensator aufladen und damit nach der Rückkehr der Kippstufe in ihren stabilen Schaltzustand bei andauerdem Startsignal der Kondensator wieder entladen werden. Auf diese Weise gibt der Impulsgenerator eine Serie von Impulsen ab, solange das Startsignal andauert.Such an arrangement is known from DT-OS 25 34 462 as a pulse generator. Here is the Decrease in the charging voltage of a capacitor that is raised via a first current path and via a second current path can be discharged, below a certain value for transferring a monostable multivibrator evaluated in their unstable switching state. The flip-flop operates for the duration of its unstable switching state an output switch for delivering a pulse. In addition, the tipping stage locks for the duration its unstable switching state the discharge current path of the capacitor. This current path is only ever then effective when a gate on the one hand a start signal that sets the pulse generator in motion on the other hand an output signal indicating the stable switching state of the flip-flop is fed to the flip-flop will. In this case, the output signal of the gate controls one that is inserted into the discharge current path Transistor in its low-resistance state. If the discharge current path is blocked, the charge current path charge the capacitor and thus after the return of the flip-flop to its stable switching state if the start signal persists, the capacitor can be discharged again. In this way the pulse generator gives a series of pulses as long as the start signal lasts.

Solche Impulsgeneratoren werden in der Elektrotechnik zur Fortschaltung von z. B. elektronisch gesteuerten Zählwerken, Anzeigetableaus oder Schaltern und anderen von Impulsen steuerbaren Einrichtungen benötigt. Hierbei kann z. B. das Startsignal durch eine von Hand zu betätigende Taste gesteuert werden, so daß in Abhängigkeit von der Betätigungszeit der Taste eine genau abzählbare Anzahl von Impulsen vonSuch pulse generators are used in electrical engineering for switching z. B. electronically controlled counters, display panels or switches and other devices that can be controlled by pulses needed. Here z. B. the start signal can be controlled by a manually operated button, so that, depending on the time the button is pressed, an exactly countable number of pulses of

dem Impulsgenerator abgegeben wird.is delivered to the pulse generator.

Da man neuerdings bestrebt ist, bei der Erstellung der für einen ganz bestimmten speziellen Verwendungszweck vorgesehenen Schaltungsanordnungen nach Möglichkeit von einem in sog. integrierter Schaltungstechnik ausgebildeten Schaltkreis auszugehen und diesen durch eine möglichst geringe zusätzliche Beschallung mit diskreten Bauelementen für den vorgesehenen Verwendungzweck geeignet zu machen,Since one has recently endeavored when creating the for a very specific special purpose provided circuit arrangements are based, if possible, on a circuit designed in so-called integrated circuit technology and this by using as little additional sound as possible with discrete components for the to make the intended use suitable,

to ist es Aufgabe vorliegender Erfindung eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß diese mit möglichst wenig Funktionseinheiten auskommt und nur eine sehr geringe zusätzliche Beschaltung benötigt.It is the task of the present invention to develop a circuit arrangement of the type mentioned at the beginning so that that this gets along with as few functional units as possible and only a very few additional ones Wiring required.

Erfindungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe durch eine den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches entsprechende Ausbildung einer solchen Schaltungsanordnung.According to the invention, this object is achieved by one of the characterizing features of the claim corresponding training of such a circuit arrangement.

Durch diese Ausbildung der Schaltungsanordnung ergibt sich der Vorteil, daß der die Ausgangsimpulse der Anordnung abgebende Schalter zusätzlich noch dazu ausgenutzt wird, den mit seiner Entladezeit die Impulspausen festlegenden Kondensator wieder aufzuladen und eine Entladung dieses Kondensators so lange zu verhindern, bis die Aussendung eines Impulses beendet ist.This design of the circuit arrangement has the advantage that the output pulses of the Arrangement donating switch is also used to the fact that with its discharge time Pulse pauses defining capacitor recharge and a discharge of this capacitor for so long to prevent until the transmission of a pulse has ended.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung noch an Hand von zwei Figuren näher erläutert. Dabei zeigtAn exemplary embodiment of the invention is described in greater detail below with reference to two figures explained. It shows

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 undFig. 1 in a schematic representation, omitted all not absolutely necessary to understand the mode of operation of the subject matter of the invention Details, an arrangement for the key-controlled generation of single pulses or pulse series and

Fig.2 ein Diagramm, in dem die funktionell Abhängigkeit des Ausgangspotentials des integrierten Schaltkreises, dieser ist in Fig. I durch eine Strichlierung abgegrenzt, von dem Eingangspotential an den beiden Eingängen des Schaltkreises dargestellt ist.Fig.2 is a diagram in which the functional Dependence of the output potential of the integrated circuit, this is shown in Fig. I by a dashed line delimited, is shown from the input potential at the two inputs of the circuit.

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 F i g. 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 (Ue\) zum Bezugspotential des Schaltkreises (Masse) hin ab und überschreitet es hierbei eine Schwelle Un (vgl. hierzu auch F i g. 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 F i g. 2 ersichtlich: statt des Potential ίΛ_Μ,_π tritt am Schaltkreis-Ausgang 4 nun das Potential UAmax auf. Steigt demgegenüber am anderen Schaltkreiseingang 6 das Potential (Uei) an und überschreitet es hierbei eine Schwelle Un, so spricht eine weitere Spannungsver-In detail, it can be seen from the figures, in particular from FIG. 1, that an integrated circuit is used for the key-controlled generation of pulses - the functional units of this integrated circuit are shown in FIG. 1 within the dashed square - which is connected with only a few additional discrete components. The integrated circuit 1 itself essentially contains two switches, 2, 3. The mode of operation of the switch 2 is essentially as follows: if the potential (Ue \) at one circuit input 5 falls towards the reference potential of the circuit (ground) and if it exceeds a threshold Un (see also Fig. 2), this is evaluated by a voltage comparison stage 7 (comparator) of the circuit 1 and, via a flip-flop 8 of the circuit, causes the switch 2 to switch from one switching state to the other. The potential jump at the circuit output 4 caused by switching over the switch 2 is shown in FIG. 2: instead of the potential ίΛ _Μ , _π , the potential UAmax now occurs at the circuit output 4. If, on the other hand, the potential (Uei) rises at the other circuit input 6 and if it exceeds a threshold Un, there is a further voltage failure.

M gleichsstufe 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 daherM equals stage 10 of the circuit and brings the Flip stage 8 back to the starting position. But this also means switch 2, which is connected to flip-flop 8 connected. At the circuit output 4 is therefore

jetzt wieder das Potential LZ/tm«! (vgl. hierzu auch F i g. 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 Schaltkreiseingangs 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 Schaltkreisschaltungspunkt 11 ist daher dann von diesem getrennt.now again the potential LZ / tm «! (cf. also Fig. 2). In addition to switch 2, switch 3 of the circuit is also connected to flip-flop 8. the Linkage between the flip-flop 8 and the switch 3 is chosen so that each of the circuit input 5, switching of the toggle stage 8 resulted in the opening of the previously closed switch 3 Has. During the rest of the time, it is connected to the circuit reference point (ground) via switch 3 Circuit node 11 is therefore then separated from it.

An AuBenbeschaltung sind u. a. zwischen dem Schaltungsbezugspunkt (Masse) und dem Schaltungseingang 5 sowie zwischen Masse und dem Schaltkreisaingang 6 ein erster Kondensator C2 und ein zweiter Kondensator Cl vorgesehen. Außerdem ist der Kondensator C2 über einen Widerstand R 3 auf eine Spannung aufladbar, die im wesentlichen der Potentialdifferenz zwischen dem maximalen Ausgangspegel (UAmax) am Schaltkreisausgang 4 und dem Sclialtungsbezugspunkt (Masse) entspricht, und über eine Taste 12 und einen Widerstand R 2 entladbar. Der Kondensator Cl ist über einen Widerstand R I auf eine Spannung gegen Masse aufladbar, die mit Sicherheit während des Ladevorganges die Spannungsvergleichsstufe 10 zum Ansprechen bringen kann. Außerdem ist der Schaltkreisschaltungspunkt 11 mit dem Schaltkreiseingang 6 verbunden, so daß also der Kondensator Cl über den Schalter 3 des Schaltkreises entladen werden kann. Schließlich ist noch eine Diode 9 zwischen den Schaltungspunkt 4 (Schaltkreisausgang) und den Schal·- kreiseingang 5 geschaltet und zwar derart, daß ein am Schaltkreisausgang 4 liegendes maximales Potential (UAmax) über die Diode 9 zum Schaltkreiseingang 5 durchgreifen kann.A first capacitor C2 and a second capacitor C1 are provided on the external circuit between the circuit reference point (ground) and the circuit input 5 and between the ground and the circuit input 6. In addition, the capacitor C2 can be charged via a resistor R 3 to a voltage which essentially corresponds to the potential difference between the maximum output level (UAmax) at the circuit output 4 and the circuit reference point (ground), and can be discharged via a button 12 and a resistor R 2. The capacitor Cl can be charged via a resistor R I to a voltage with respect to ground which can certainly cause the voltage comparison stage 10 to respond during the charging process. In addition, the circuit connection point 11 is connected to the circuit input 6, so that the capacitor C1 can therefore be discharged via the switch 3 of the circuit. Finally, a diode 9 is connected between the circuit point 4 (circuit output) and the circuit input 5 in such a way that a maximum potential (UAmax) at the circuit output 4 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 R 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 des minimale Potential UAmin-Demzufolge ist die Diode gesperrt. Beim Absinken des Potentials Ub spricht schließlich die Spannungsvergleichsstufe 7 an und schaltet die Kippstufe 8 um: hierdurch wird der Schalter 2 auch umgeschaltet und am Schaltkreisausgarig 4 erscheint im wesentlichen schlagartig das Potential UAmax· Zugleich bewirkt die Umschaltung der Kippstufe 8 die Betätigung des Schalters 3. Dieser wird dadurch geöffnet, so daß der so zuvor über den Schalter 3 entladene Kondensator Cl über den Widerstand R 1 aufgeladen werden kann. Das nun am Schaltkreisausgang 4 liegende maximale Ausgangspotential U^_m^ lädt außerdem den Kondensator C2 über die Diode 9 auf seinen Maximalwert auf, da die Entladezeitkonstante /?2 · C2 wesentlich größer ist, als die relativ kurze Ladezeit des Kondensators C2 über die Diode 9.If the z. B. manually operated button 12 is closed, the capacitor C2 is discharged through the resistor R 2 , since the discharge time constant of the RC element R2C2 is much smaller than the charging time constant of the RC element R3C2. While the capacitor C2 is discharging, the minimum potential UAmin- is applied to the circuit output 4. As a result, the diode is blocked. When the potential Ub drops , the voltage comparison stage 7 responds and switches over the flip-flop 8: this also switches over the switch 2 and the potential UAmax appears essentially suddenly at the circuit output 4 At the same time, switching over the flip-flop 8 causes the switch 3 to be actuated. This is opened so that the capacitor C1 previously discharged via the switch 3 can be charged via the resistor R 1. The maximum output potential U ^ _m ^ now lying at the circuit output 4 also charges the capacitor C2 to its maximum value via the diode 9, since the discharge time constant /? 2 · C2 is significantly greater than the relatively short charging time of the capacitor C2 via the diode 9 .

Der Kondensator Cl überschreitet während seiner Aufladung, nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne, den Schwellwert Un (vgl. 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 U_Amm. Demzufolge sperrt die Diode 9 und der Schaltkreiseingang 5 und der Schallkreisausgang 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 Cl, gibt die Anordnung einen Impuls ab, dessen Impulsdach durch den maximalen Ausgangspegel Ua„_Ux der Anordnung bestimmt und dessen Impulsgänge durch diejenige Zeitdauer festgelegt ist, die während der Aufladung des Kondensators Cl verstreicht, ehe die Ladespannung Uei des Kondensators Cl die Spannungsschwelle Un erreicht. The capacitor Cl exceeds the threshold value Un (see FIG. 2) during its charging, after a certain period of time, whereby the voltage comparison stage 10 responds and the flip-flop 8 and thus the switches 2 and 3 return to their initial position. The potential U _Amm now appears again at the circuit output 4 . As a result, the diode 9 blocks and the circuit input 5 and the sound circuit output 4 are again decoupled from one another. If the button 12 has been opened in the meantime, the circuit arrangement remains in the state from which the description of the mode of operation of the arrangement was based. Each time the button 12 is closed with a closing time that is sufficient to cause the voltage comparison stage 7 to respond, but which is essentially less than the charging time of the capacitor C1, the arrangement emits a pulse whose pulse top is affected by the maximum output level Ua " _U x the arrangement is determined and the pulse response is determined by the time that elapses during the charging of the capacitor Cl before the charging voltage Uei of the capacitor Cl reaches the voltage threshold Un.

Wird die Taste 12 für eine Zeitdauer geschlossen gehalten, die größer ist, als die eben erwähnte Ladezeit des Kondensators Cl, so wiederholten sich die beim erstmaligen Schließen der Taste 12 auftretenden 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 lmpuls-Pausenverhältnis. Während einer bestimmten Tastenschlußzeit erzeugt die Anordnung so viele durch Impulspausen getrennte Ausgangsimpulse als etwas 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 Cl 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 which is greater than the charging time just mentioned of the capacitor Cl, then those that occurred when the key 12 was closed for the first time were repeated Processes within the closing time of the button again and again, since after blocking the diode 9 the capacitor C2 is discharged again. The discharge time of the capacitor C2 and the charging time of the The capacitors 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 something like the sum of the charging time of the capacitor Cl and the discharging time of the Capacitor C2 is included in the key closing time. By choosing the discharge time of the Capacitor C2 and the charging time of the capacitor Cl can be the pulse generation of the arrangement so set that z. B. the advancement of a counter can be observed. With a short press of a button any necessary correction pulses can be generated.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Circuit arrangement for the controlled generation of pulses, in which a first capacitor is provided which can be discharged via a resistor and a switch and the capacitor with its charging voltage influences a multivibrator connected to the capacitor via a trigger circuit in such a way that the charging voltage drops below a certain value a changeover of the flip-flop stage from a first into a second switching position and in which a charging or discharging process set in motion by switching the flip-flop stage in a certain duration of a second capacitor results in the resetting of the flip-flop stage into the first switching position, with a switch connected to the flip-flop stage output an output of the arrangement connects to a specific potential for the duration of the second switching position of the flip-flop, characterized in that a potential (UAmax) effective as charging potential for the first capacitor (C2) is selected as the specific potential and that the output (4) of the arrangement is connected to the first capacitor (C2) via a diode (9) polarized in the forward direction for the charging potential.