DE2842331C2 - Verzögerungsschaltung, insbesondere für Eisenbahn-Signalanlagen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Verzögerungsschaltung zur Abgabe eines Ausgangssignals während einer gewünschten Dauer auf das Auftreten eines Auslöseimpulses hin, insbesondere für Eisenbahn-Signalanlagen, unter Verwendung von eingangsseitig miteinander verbundenen Zeitgliedern, die ausgangsseitig ein gemeinsames Verknüpfungsglied steuern, dem ein bistabiles Kippglied nachgeschaltet ist

Eine Verzögerungsschaltung der vorstehend bezeichneten Art ist an anderer Stelle bereits vorgeschlagen worden (DE-OS 2806703). Diese Verzögerungsscteltung weist ein aus mindestens zwei Zählflipflops aufgebautes, serielles Schiebereigster 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. 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 monostabilem 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.

Es ist ferner eine Schaltungsanordnung bekannt (DE-AS 1299340), 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 Verzögerungsschaltung ist diese bekannte Schaltungsanordnung nicht einzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie eine Verzögerungsschaltung der eingangs genannten Art mit relativ geringem schaltungstechnischem Aufwand zu realisieren ist.

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 Ausgangssignal auf das Auftreten eines Auslöseimpulses hin abzugeben ist — daß die letzte Registerstufe jedes Schieberegisters mit dessen erster Schie-

beregisterstufe 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 dasjeweilige Schieberegister und die Abgabe des Ausgangssignals beendendes Sperrsignal abgibt.

Die Erfindung bangt gegenüber der oben betrachteten Verzögerungsschaltung den Vorteil eines geringeren schaltungstechnischen Aufwands mit sich. Von Vorteil ist ferner, daß mit relativ wenige Registerstufen umfassenden Schieberegistern tür die Bildung ein^.r Langzeit-Verzögerungsschaltung ausgekommen werden kann.

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.

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.

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.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die in der Zeichnung dargestellte Verzögerungsschaltung enthält zwei Schieberegister SRI, SR2 mit teilerfremden Zahlen von Registerstufen. Das Schieberegister SRi ist mit einem Signaleingang Et\ am Ausgang eines UND-Gliedes Gl angeschlossen. Das Schieberegister SRI ist in entsprechender Weise mit einem Signaleingang EtI am Ausgang eines UND-Gliedes Gl angeschlossen. Diese beiden UND-Glieder Gl, Gl sind mit jeweils einem Eingang gemeinsam am Ausgang E eines Taktimpulsgenerators Tg angeschlossen. Mit jeweils einem weiteren Eingang sind die beiden UND-Glieder Cl, Gl 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. Der Signalausgang des Schieberegisters SRI ist mit einem weiteren Eingang des UND-Gliedes GI verbunden. Der Signalausgang des Schieberegisters SRI ist ferner mit einem weiteren Eingang des UND-Gliedes Gl verbunden.

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 festgeiegten Verzögerungszeit auf das Auftreten von Auslöseimpulsen hin auf. An dem Schaltungsausgang Al ist ferner über ein Negalionsglied GN ein bistabiles Kippglied FF mit einem Rückstelleingang R angeschlossen. Mit einem Setzeingang S ist das bistabile Kippglied FF am Ausgang einer Voreinstellungsschaltung Sc angeschlossen, die im vorliegenden Fall durch einen Tastenschalter angedeutet ist, bei dessen Betätigung ein Binärsignal »//« an den Setzeingang 5 des bistabilen Kippgliedes FF angelegt ist. Der im Setzzustand des bistabilen Kippgliedes /Fein Binärsignal »H« führende Ausgang Q dieses Kippgliedes ist mit einem Schaltungsausgang Al verbunden.

Die zuvor erwähnte Voreinstellungsschaltung Sc ist ferner mit den Einstelleingängen bzw. Setzeingängen EsI, EsI bestimmter Registerstufen der beiden Schieberegister SÄ 1, SRI verbunden. Bei diesen Registerstufen mag es sich um die ersten Registerstufen der beiden Schieberegister SRI, SR2 handeln. Zusätzlich könnte die Voreinstellungsschaltung auch mit den Rückstelleingängen der übrigen Registerstufen beider Schieberegister SRI, SRI verbunden sein.

Nachdem zuvor der Aufbau der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung erläuteii 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 SRI und SRI im Binärzustand »L« befinden. Das NAND-Glied (?3 gibt somit stets am Ausgang ein Binärsignal »//« ab. Durch die vom Taktimpulsgenerator 7g abgegebenen Taktimpulse wird somit der Inhalt der beiden Schieberegister SRI und SRI im jeweiligen Schieberegister-Umlaufkreis über dasjeweilige UND-Glied Gl bzw. Gl geleitet.

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 EsI bzw. EsI verbundenen Registerstufen der beiden Schieberegister SRI, SR2 in den Binärzustand »H« gesetzt werden und daß zum anderen das bistabile Kippglied FFgesetzt wird, so daß es nunmehr von seinem Ausgang Q und damit vom Schaltungsausgang Al ein Binärsignal »//« abgibt. Entsprechend der Taktzyklusdauer, mit der die Taktimpulse von dem Taktimpulsgenerator Tg auftreten, werden die Binärzustände in den beiden Schieberegistern SRI, SR2 weitergeschoben. Dabei befindet sich zu jedem Zeitpunkt jeweils nur eine Registerstufe jedes Schieberegisters SRI und SR2 im Binärzustand »ff«, während alle übrigen Registerstufen sich im Binärzustand »Z.« befinden.

An den Ausgängen der mit dem NAND-Glied G3 verbundenen Registerstufen der beiden Schieberegister SRI, SRI treten die Binärzustände »//« 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 SRI 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 5 der Registerstufen der Schieberegister und der Taktzyklusdauer, mit der die Taktsteuerung in den Schieberegistern SRI, SR2 abläuft, ist dann gleich die gewünschte Dauer, während der ein Ausgangssignal auf das Auftreten eines Auslöseimpulses hin abzugeben ist. 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 Gl₁ Gl für die Übertragung eines Binärsignals »//« gesperrt sind, welches dem jeweiligen UND-Glied Gl, Gl vom Ausgang des zugehörigen Schieberegisters SRi bzw. SRI gerade zugeführt wird. Demgemäß wird mit Auftreten des nächsten Taktimpulses anstelle eines Binärzustandes »H« der Binärzustand »Z.« in die erste Registerstufe jedes der beiden Schieberegister SRI, SRI eingeführt. Damit befinden sich dann wieder sämtliche Registerstufen der beiden Schieberegister SRI, SRI jeweils im Binärzustand »L«. Das vom Ausgang des NAND-Gliedes G3 abgegebene Binärsignal »L« bewirkt ferner über das Negationsglied GyV, 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 Al wieder ein Binärsignal »L« ab.

Aus vorstehendem dürfte ersichtlich sein, daß am Schaltungsausgang A\ ein Ausgangsimpuls (Binärsignal »L«) nach Ablaufderdurch die Größe derSchieberegister SRI, SRI und die Taktzyklusdauer gegebenen Zeitspanne nach Auftreten eines Auslöseimpulses (Binärsignal »//«) auftritt. Ferner dürfte ersichtlich sein, daß am Schaltungsausgang Al ein Ausgangssignal während der erwähnten Verzögerungsdauer der Verzögerungsschaltung auftritt, und zwar als Binärsignal »//«.

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 Schieberegister 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 Ci angeschlossen ist wie dies bezüglich der Schieberegister SRI und SRZ 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 A1 ein Ausgangsimpuls mit dem Binärpegel »L« auftritt. Dadurch läßt sich dann, wie eingangs bereits angedeutet, mit relativ kleinen Schieberegistern zur Erzielung einer Langzeit-Verzögerungsschaltung auskommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verzögerungsschaltung zur Abgabe eines Ausgangssignals während einer gewünschten Dauer auf s das Auftreten eines Auslöseimpulses hin, insbesondere für Eisenbahn-Signalanlagen, unter Verwendung von eingangsseitig miteinander verbundenen Zeitgliedern, die ausgangsseitig ein gemeinsames Verknüpfungsglied steuern, dem ein bistabiles Kippglied nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitglieder durch wenigstens zwei taktgesteuerte Schieberegister (SRI, SR2) mit solchen teilelfremden Zahlen von Registerstufen gebildet sind, daß das Produkt aus dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Zahl der Registerstufen sämtlicher Schieberegister (SRI, SR2) und der Taktzyklusdauer, mit der die Taktsteuerung in den Schieberegistern (SRI, SR2) abläuft, gleich der gewünschten Dauer ist, daß die letzte Registerstufe jedes Schieberegisters (SRI; SR2) mit dessen erster Schieberegisterstufe verbunden ist, daß mit Beginn der Abgabe eines Ausgangssignals jeweils nur eine Registerstufe in jedem Schiebereigster (SRI, SR2) in einen bestimmten Binärzustand und alle übrigen Registerstufen in den anderen Binärzustand eingestellt sind und daß das Verknüpfungsglied (G3) 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 (SRI; SR2) und die Abgabe des Ausgangssignals beendendes Sperrsignal abgibt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bistabile Kippglied (FF) mit einem Setzeingang (S) am Ausgang einer Voreinstellungsschaltung (Sc) und mit einem Rückstelleingang am Ausgang des Verknüpfungsgliedes (GS) angeschlossen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die erste Registerstufe jedes Schieberegisters (SRI, SR2) Ausgang der Voreinstellungsschaltung (Sc) angeschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang der ersten Registerstufe jedes Schieberegi- so sters (SRI; SR2) am Ausgang eines UND-Gliedes (Gl, GI) angeschlossen ist, welches eingangsseitig mit dem Ausgang der letzten Registerstufe des betreffenden Schieberegisters (SRI; SR2) sowie mit dem Ausgang des genannten Verknüpfungsgliedes (G3) verbunden ist und welches außerdem am Ausgang eines Taktimpulsgenerators angeschlossen ist.