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Verzögerungsschaltung, insbesondere für Eisenbahn-Signal-
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anlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Verzögerungsschaltung
zur Abgabe eines Ausgangssignales während einer gewUnschten Dauer auf das Auftreten
eines Auslöseimpulses hin, insbesondere für Eisenbahn-Signalanlagen, unter Verwendung
von eingangsseitig miteinander verbundenen Zeitgliedern, die ausgangsseitig ein
gemeinsames VerknUpfungsglied steuern, dem ein bistabiles Kippglied nachgeschaltet
ist.
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Eine Verzögerungsschaltung der vorstehend bezeichneten Art ist an
anderer Stelle bereits vorgeschlagen worden (DT-Anm. P 28 06 703.0). Diese Verzögerungsschaltung
weist ein aus mindestens zwei Zählflipflops aufgebautes, serielles Schieberegister
mit einem Informations- und einem Takteingang-auf, an den über ein erstes ODER-Glied
zwei Taktimpulsquellen für nichtkoinzidente Taktimpulse mit einerseits hoher und
andererseits niedriger Folgefrequenz angeschlossen sind. Die Eingangsleitung der
betreffenden
Verzögerungsschaltung ist mit einem ersten UND-Glied
verbunden, von dem ein zweiter Eingang an die die niedrige Folgefrequenz aufweisende
Taktimpulsquelle angeschlossen ist. Der Ausgang des erwähnten ersten UND-Gliedes
ist zusammen mit dem Ausgang eines zweiten UND-Gliedes über ein zweites ODER-Glied
mit dem Informationseingang des bereits erwähnten Schieberegisters verbunden.
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Ein negierter Eingang des zweiten UND-Gliedes ist an die die niedrige
Folgefrequenz aufweisende Taktimpulsquelle angeschlossen, und der andere Eingang
ist am Ausgang des Schieberegisters angeschlossen. Schließlich ist noch ein drittes,
die Ausgangsleitung der Verzögerungsschaltung speisendes UND-Glied vorgesehen, welches
eingangsseitig dem zweiten UND-Glied parallel geschaltet ist. Die beiden Taktimpulsquellen
sind dadurch gebildet, daß von einem Taktgenerator her Taktimpulse mit einer hohen
Folgefrequenz über ein erstes monostabiles Kippglied abgegeben werden und daß für
die Taktimpulse niedriger Folgefrequenz an dem Taktgenerator mindestens ein Frequenzteiler
mit nachgeordnetem zweiten monostabilen Kippglied angeschlossen ist. An den Ausgängen
dieser beiden monostabilen Kippglieder ist das bereits erwähnte erste ODER-Glied
eingangsseitig angeschlossen. Damit weist aber die betrachtete Verzögerungsschaltung
einen nicht unerheblichen schaltungstechnischen Aufwand auf.
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Es ist ferner eine Schaltungsanordnung bekannt (DT-AS 12 99 340),
bei der zwei Schieberegister mit nicht durcheinander teilbaren Zahlen von Schieberegisterstufen
eingangsseitig gemeinsam an einem Impulsgenerator angeschlossen sind und ausgangsseitig
über Verknüpfungsglieder an bistabilen Kippgliedern angeschlossen sind. Diese bekannte
Schaltungsanordnung dient jedoch lediglich zur Abgabe von wiederkehrenden Signalfolgen
mit Signalen jeweils gleicher oder unterschiedlicher Dauer. Als Verzögerungs-
schaltung
ist diese bekannte Schaltungsanordnung nicht einzusetzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie
eine Verzögerungsschaltung der eingangs genannten Art mit relativ geringem schaltungstechnischen
Aufwand zu realisieren ist.
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Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Verzögerungsschaltung
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Zeitglieder durch wenigstens
zwei taktgesteuerte Schieberegister mit solchen teilerfremden Zahlen von Registerstufen
gebildet sind, daß das Produkt aus dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Zahl
der Registerstufen sämtlicher Schieberegister und der Taktzyklusdauer, mit der die
Taktsteuerung in den Schieberegistern abläuft, gleich der gewünschten Dauer ist
- während der ein Ausgangs signal auf das Auftreten eines Auslöseimpulses hin abzugeben
ist - daß die letzte Registerstufe Jedes Schieberegisters mit dessen erster Schieberegisterstufe
verbunden ist, daß mit Beginn der Abgabe eines Ausgangssignals jeweils nur eine
Registerstufe in jedem Schieberegister in einen bestimmten Binärzustand und alle
übrigen Registerstufen in den anderen Binärzustand eingestellt sind und daß das
vorgesehene Verknüpfungsglied eine konjunktive Verknüpfung der ihm eingangsseitig
zugeführten Signale vornimmt und mit Auftreten von dem genannten bestimmten Binärzustand
entsprechenden Signalen an seinen Eingängen ausgangsseitig ein die Wiedereinführung
eines dem genannten bestimmten Binärzustand entsprechenden Signals in das jeweilige
Schieberegister und die Abgabe des Ausgangssignals beendendes Sperrsignal abgibt.
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Die Erfindung bringt gegenüber der oben betrachteten Verzögerungsschaltung
den
Vorteil eines geringeren schaltungstechnischen Aufwands mit sich. Von Vorteil ist
ferner, daß mit relativ wenige Registerstufen umfassenden Schieberegistern für die
Bildung einer Langzeit-Verzögerungsschaltung ausgekommen werden kann.
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Zweckmäßigerweise ist das bistabile Kippglied mit einem Setzeingang
am Ausgang einer Voreinstellungsschaltung und mit einem Rückstelleingang am Ausgang
des Verknüpfungsgliedes angeschlossen. Dadurch ist auf besonders einfache Weise
die Abgabe eines Ausgangssignals während einer gewünschten Dauer auf das Auftreten
eines Auslöseimpulses hin sichergestellt.
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Zum Zwecke der Voreinstellung der Register sind zumindest die ersten
Registerstufen der Schieberegister am Ausgang der Voreinstellungsschaltung angeschlossen.
Auf diese Weise ist eine einfache Voreinstellung der Schieberegister ermöglicht.
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Die Steuerung der Umlaufoperationen in den Schieberegistern erfolgt
zweckmäßigerweise unter Verwendung eines am Eingang der ersten Registerstufe jedes
Schieberegisters mit seinem Ausgang angeschlossenen UND-Gliedes, welches eingangsseitig
mit dem Ausgang der letzten Registerstufe des betreffenden Schieberegisters sowie
mit dem Ausgang des genannten Verknüpfungsgliedes verbunden ist und welches außerdem
am Ausgang eines Taktimpulsgenerators angeschlossen ist. Dadurch kommt man insgesamt
mit einem besonders geringen schaltungstechnischen Aufwand aus.
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Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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Die in der Zeichnung dargestellte Verzögerungsschaltung enthält zwei
Schieberegister SR1, SR2 mit teilerfremden Zahlen von Registerstufen. Das Schieberegister
SRI ist mit einem Signaleingang Et1 am Ausgang eines UND-Gliedes G1 angeschlossen.
Das Schieberegister SR2 ist in entsprechender Weise mit einem Signaleingang Et2
am Ausgang eines UND-Gliedes G2 angeschlossen. Diese beiden UND-Glieder G1, G2 sind
mit Jeweils einem Eingang gemeinsam am Ausgang E eines Taktimpulsgenerators Tg angeschlossen.
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Mit jeweils einem weiteren Eingang sind die beiden UND-Glieder G1,
G2 gemeinsam am Ausgang eines Verknüpfungsgliedes G3 angeschlossen, bei dem es sich
im vorliegenden Fall um ein NAND-Glied handelt. Dieses NAND-Glied G3 ist mit seinen
Eingängen an Signalausgängen (der letzten Registerstufen) beider Schieberegister
angeschlossen.
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Der Signalausgang des Schieberegisters SRI ist mit einem weiteren
Eingang des UND-Gliedes G1 verbunden. Der Signalausgang des Schieberegisters SR2
ist ferner mit einem weiteren Eingang des UND-Gliedes G2 verbunden.
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Der Ausgang des NAND-Gliedes G3 ist ferner mit einem Schaltungsausgang
Al verbunden. Wie noch ersichtlich werden wird, treten an diesem Schaltungsausgang
A1 Impulse nach Ablauf der jeweils durch die Größe der Schieberegister festgelegten
Verzögerungszeit auf das Auftreten von Auslöseimpulsen hin auf. An dem Schaltungsausgang
Al ist ferner über ein Negationsglied GN ein bistabiles Kippglied FF mit einem Rückstelleingang
R angeschlossen. Mit einem Setzeingang S ist das bistabile Kipglied FF am Ausgang
einer Voreinstellungsschaltung Sc angeschlossen, die im vorliegenden Fall durch
einen Tastenschalter angedeutet ist, bei dessen Betätigung ein Binärsignal H an
den Setzeingang S des bistabilen Kippgliedes FF angelegt ist. Der im Setzzustand
des bistabilen Kippgliedes FF ein Binärsignal "H" führende
Ausgang
Q dieses Kippgliedes ist mit einem Schaltungsausgang A2 verbunden.
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Die zuvor erwähnte Voreinstellungsschaltung Sc ist ferner mit den
Einstelleingängen bzw. Setzeingängen Es1, Es2 bestimmter Registerstufen der beiden
Schieberegister SR1, SR2 verbunden. Bei diesen Registerstufen mag es sich um die
ersten Registerstufen der beiden Schieberegister SR1, SR2 handeln. Zusätzlich könnte
die Voreinstellungsschaltung auch mit den-Rückstelleingängen der übrigen Registerstufen
beider Schieberegister SR1, SR2 verbunden sein.
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Nachdem zuvor der Aufbau der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung
erläutert worden ist, wird nunmehr die Arbeitsweise dieser Schaltungsanordnung betrachtet.
Zu diesem Zweck sei angenommen, daß der Taktgenerator Tg fortwährend Taktimpulse
abgibt und daß sich das bistabile Kippglied FF in seinem Rückstellzustand befindet,
in welchem von seinem Ausgang Q ein Binärsignal "L" abgegeben wird. Ferner ist vorausgesetzt,
daß der in der Zeichnung angedeutete Schalter der Voreinstellungsschaltung Sc geöffnet
ist. Im übrigen ist vorausgesetzt, daß sich sämtliche Registerstufen der beiden
Schieberegister SR1 und SR2 im Binärzustand "L" befinden. Das NAND-Glied G3 gibt
somit stets am Ausgang ein Binärsignal "H" ab.
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Durch die vom Taktimpulsgenerator Tg abgegebenen Taktimpulse wird
somit der Inhalt der beiden Schieberegister SR1 und SR2 im jeweiligen Schieberegister-Umlaufkreis
über das Jeweilige UND-Glied G1 bzw. G2 geleitet.
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Wenn nunmehr von der Voreinstellungsschaltung Sc ein Binärsignal H"
als der oben erwähnte Auslöseimpuls abgegeben wird, so hat dies zur Folge, daß zum
einen die mit ihren Setzeingängen Es1 bzw. Es2 verbundenen Registerstufen der beiden
Schieberegister SR1, SR2 in den Binärzu-
stand £H gesetzt werden
und daß zum anderen das bistabile Kippglied FF gesetzt wird, so daß es nunmehr von
seinem Ausgang Q und damit vom Schaltungsausgang A2 ein Binärsignal H" abgibt. Entsprechend
der Taktzyklusdauer, mit der die Taktimpulse von dem Taktimpulsgenerator Tg auftreten,
werden die Binärzustände in den beiden Schieberegistern SR1, SR2 weitergeschoben.
Dabei befindet sich zu jedem Zeitpunkt jeweils nur eine Registerstufe jedes Schieberegisters
SR1 bzw. SR2 im Binärzustand "hin, während alle übrigen Registerstufen sich im Binärzustand
"L" befinden.
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An den Ausgängen der mit dem NAND-Glied G3 verbundenen Registerstufen
der beiden Schieberegister SR1, SR2 treten die Binärzustände "H't koinzident erst
nach einer solchen Zahl von Taktimpulsen auf das Auftreten eines Auslöseimpulses
hin auf, welche Zahl gleich dem Produkt der Zahlen der Registerstufen beider Schieberegister
SR1 und SR2 ist. Dieses Produkt ist - da die Zahlen der Registerstufen der beiden
Schieberegister teilerfremde Zahlen sind das kleinste gemeinsame Vielfache (kgV)
der Zahlen der Registerstufen der betreffenden Schieberegister. Das Produkt aus
diesem kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Zahl der Registerstufen der Schieberegister
und der Taktzyklusdauer, mit der die Taktsteuerung in den Schieberegistern SR1,
SR2 abläuft, ist dann gleich die gewünschte Dauer, während der ein Ausgangssignal
auf das Auftreten eines Auslöseimpulses hin abzugeben ist.
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Mit Auftreten der erwähnten Koinzidenz an den Eingängen des NAND-Gliedes
G3 gibt dieses nämlich ausgangsseitig ein Binärsignal "L" ab. Dieses Binärsignal
"L" bewirkt zum einen, daß die UND-Glieder G1, G2 für die Übertragung eines Binärsignals
"H" gesperrt sind, welches dem jeweiligen UND-Glied G1, G2 vom Ausgang des zugehörigen
Schieberegisters SR1 bzw. SR2 gerade zugeführt wird. Dem-
gemäß
wird mit Auftreten des nächsten Taktimpulses anstelle eines Binärzustands 1H" der
Binärzustand "L" in die erste Registerstufe Jedes der beiden Schieberegister SR1,
SR2 eingeführt. Damit befinden sich dann wieder sämtliche Registerstufen der beiden
Schieberegister SR1, SR2 jeweils im Binärzustand "L". Das vom Ausgang des NAND-Gliedes
G3 abgegebene Binärsignal "L" bewirkt ferner über das Negationsglied GN, daß das
bistabile Kippglied FF wieder in seinen Rückstellzustand zurückgestellt wird. In
diesem Zustand gibt das bistabile Kippglied FF von seinem Ausgang Q und damit vom
Schaltungsausgang A2 wieder ein Binärsignal "L" ab.
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Aus vorstehendem dürfte ersichtlich sein, daß am Schaltungsausgang
A1 ein Ausgangsimpuls (Binärsignal "L") nach Ablauf der durch die Größe der Schieberegister
SR1, SR2 und die Taktzyklusdauer gegebenen Zeitspanne nach Auftreten eines Auslöseimpulses
(Binärsignal "K) auftritt.
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Ferner dürfte ersichtlich sein, daß am Schaltungsausgang A2 ein Ausgangssignal
während der erwähnten Verzögerungsdauer der Verzögerungsschaltung auftritt, und
zwar als Binärsignal "H".
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Abschließend sei noch angemerkt, daß die Verzögerungsschaltung gemäß
der Erfindung nicht nur auf die Verwendung von zwei Schieberegistern beschränkt
ist, wie sie im Zusammenhang mit der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform
erläutert worden sind. Vielmehr können den in der Zeichnung dargestellten Schieberegistern
entsprechende Schieberegister zusätzlich vorgesehen sein, wobei dann jedes dieser
zusätzlichen Schieberegistern über ein eigenes UND-Glied zu einem Umlauf-Schieberegister
ausgebildet ist und dabei in entsprechender Weise an dem Taktgenerator Tg und an
einem weiteren Eingang des NAND-Gliedes G3 angeschlossen ist wie dies bezüglich
der
Schieberegister SR1 und SR2 erläutert worden ist. Bei einem derartigen Aufbau der
Verzögerungsschaltung gemäß der Erfindung läßt sich dann eine noch größere Verzögerungsdauer
erreichen, nach deren Ablauf auf das Auftreten eines Auslöseimpulses hin an dem
Schaltungsausgang Al ein Ausgangsimpuls mit dem Binärpegel "L" auftritt.
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Dadurch läßt dich dann, wie eingangs bereits angedeutet, mit relativ
kleinen Schieberegistern zur Erzielung einer Langzeit-Verzögerungsschaltung auskommen.
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4 Patentansprüche 1 Figur