DE2844556A1

DE2844556A1 - Schaltungsanordnung zur signalueberwachung und stoerunterdrueckung

Info

Publication number: DE2844556A1
Application number: DE19782844556
Authority: DE
Inventors: Josef Huellwegen
Original assignee: Nixdorf Computer AG
Current assignee: HUELLWEGEN, JOSEF, 4791 ALTENBEKEN, DE
Priority date: 1978-10-12
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1980-04-17
Also published as: DE2844556C3; DE2844556B2

Description

Schaltungsanordnung zur Signalüberwachung und
Störunterdrückung Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Signalüberwachung und Störunterdrückung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der Nachrichtentechnik, speziell bei der Datenübertragungstechnik und der Fernsteuertechnik kommt des darauf an, bei einem empfangenen Signalgemisch die übertragene Information von den Störungen zu unterscheiden. Ein diesem Zweck dienendes Übertragungsverfahren ist aus der DE-OS 27 03 097 bekannt. Als Unterscheidungskriterium zwischen Nutzsignal und Störsignal dient hierbei die Signallänge. Zur Nachrichtenübertragung wird ein Sender während einer ganz bestimmten Zeitdauer eingeschaltet und frequenzmoduliert. Wird auf der Empfangsseite im interessierenden Frequenzband ein Signal empfangen, dann wird es daraufhin überprüft, ob es die erforderliche Mindestlänge besitzt. Jedes kürzere Signal wird als Störsignal erkannt und von einer weiteren Verarbeitung ausgeschlossen. Erreicht die Länge eines empfangenen Signals den Mindestwert, dann ist dieses Signal damit als Nutzsignal erkannt. Die mittels dieses Nutzsignals übertragene Nachricht, die in der Frequenzmodulation des Signals enthalten ist, wird dann der Auswertung zugeführt.
Dieses bekannte Ubertragungsverfahren bietet keine ausreichende Sicherheit gegen Störungen, da alle Störsignale als Nutzsignal gewertet werden, die die Mindestlänge erreichen. Gerade solche lange Störungen können aber nicht ausgeschlossen werden und sind beispielsweise auf andere, auf demselben Kanal arbeitende Sprechfunk- oder Tastsender zurückzuführen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß der Einfluß von Störungen auf die Informationsübertragung mit größerer Wahrscheinlichtkeit ausgeschlossen wird, als dies bei der bekannten Schaltungsanordnung der Fall ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäß eingesetzte zweite Prüfeinrichtung ermöglicht es, festzustellen, ob ein empfangener Eingangsimpuls, sei es ein Störimpuls oder ein von einem getasteten Sender herrührender Impuls, darauf geprüft wird, ob seine Breite innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt. Je stärker diese beiden Grenzwerte aneinander angenähert werden, umso zuverlässiger ist das Prüfergebnis, das nur dann den Empfang eines Nutzsignals signalisiert, wenn die Breite des Eingangs impulses zwisahen den Grenzwerten liegt. Da diese Grenzwerte im übrigen frei festgelegt werden können, können nach demselben Prinzip auf einem Frequenzkanal unterschiedliche Informationsübertragungen stattfinden, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen. Ebenso ist es möglich, mit einem einzigen Sender durch Wahl der Tastzeiten an unterschiedliche Empfänger Nachrichten zu übertragen. Es ist außerdem möglich, einem Empfänger verschiedene erste und/oder zweite Prüfeinrichtungen zuzuordnen, so daß mehrere verschiedene Eingangsimpulsbreiten als korrektes Nutzsignal erkannt werden, wobei jeder Eingangsimpulsbreite ein anderer Nachrichteninhalt zugeordnet werden kann. Sollen beispielsweise bei einer Fernsteuerung zwei verschiedene Funktionen gesteuert werden, dann müßte der Sender mit zwei unterschiedlichen Tastzeiten tastbar sein. Der Empfänger würde eine entsprechende Anzahl von Prüfeinrichtungen besitzen, so daß sowohl Signale der einen Tastzeit als auch Signale der anderen Tastzeit als Nutzsignal erkannt würden. Bei der eingangs erläuterten bekannten Schaltungsanordnung wären zur gleichen Steuerung zwei Modulationsfrequenzen erforderlich, die auf Seiten des Empfängers entsprechende Filter voraussetzten und damit zu einem hohen Aufwand und Platzbedarf führen würden. Demgegenüber lassen sich die-bei der Erfindung benötigten Prüfeinrichtungen im wesentlichen aus digitalen integrierten Schaltkreisen etwa der CMOS-Reihe herstellen, die einen geringen Strom- und Platzbedarf haben und zudem preiswert sind.
Eine vorteilhafte, wenngleich auch nicht die einzige Ausführungsform eines die erste und die zweite Prüfe inrichtung aufweisenden Empfängers gemäß der Erfindung ist im Patentanspruch 2 gekennzeichnet. Bei dieser Ausführungsform enthalten die erste und die zweite Prüfeinrichtung jeweils ein Zeitglied, beispielsweise in Form eines monostabilen Multivibrators, der bei Auftreten eines Eingangsimpulses getriggert wird und für die Dauer einer jeweilig vorgegebenen Zeitspanne in einem Arbeitszustand verbleibt. Mit Hilfe eines jedem eitglied zugeordneten Verknüpfungsgliedes ist leicht feststellbar, ob der Eingangsimpuls nach Ablauf der jeweiligen Zeitspanne noch vorhanden ist oder nicht. Erfolgt die Wahl und Beschaltung- der Verknüpfungsglieder so, daß das Verknüpfungsglied, das dem Zeitglied mit der geringeren Zeitspanne zugeordnet ist, dann und nur dann ein Signal abgibt, wenn der Eingangsimpuls länger als diese Zeitspanne ist, während das andere Verknüpfungsglied dann und nur dann ein Signal abgibt, wenn der Eingangsimpuls kürzer als die Zeitspanne des anderen Zeitglieds ist, dann kann das mit Hilfe einer Koinzidenzschaltung feststellbare gleichzeitige Auftreten beider Signale als Anzeichen für das Vorliegen eines Nutzsignals gewertet werden.Es braucht nicht weiter betont zu werden, daß andere Signalverknüpfungen natürlich zum selben Ergebnis führen können.
Bei den Verknüpfungsgliedern der Prüfeinrichtungen kann es sich um NAND-Glieder, bei der Koinzidenzschaltung um ein Verknüpfungsglied bzw. ein Verknüpfungsnetzwerk mit ODER-Funktion handeln, andere Glieder könnennatürlich ebenso in Frage, solange sie jeweils im Ergebnis zu den gleichen Verknüpfungen führen.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine dritte Prüfeinrichtung vor, die einen Eingangsimpuls daraufhin überprüft, ob er eine Amplitudenmodulation aufweist.
Da der Sender an den Empfänger einen modulationsfreien Hochfrequenzimpuls sendet, ist das Vorhandensein einer Amplitudenmodulation im Eingangsimpuls ein Zeichen dafür, daß es sich entweder überhaupt nicht um ein Nutzsignal oder aber um ein durch Störung verfälschtes Nutzsignal handelt. Die empfangene Hochfrequenz wird im Eingangsteil des Empfängers demoduliert bzw. gleichgerichtet, so daß der Eingangsimpuls im Fall eines Nutzsignals ein Gleichstromimpuls ist. Im Fall einer durch Störung hervorgerufenen Amplitudenmodulation ist diesem Gleichstromimpuls ein Wechselstrom überlagert, der zu einem Rückstellsignal für eines oder beide Zeitglieder umgeformt werden kann und dann die Abgabe eines Ausgangsimpulses von der Koinzidenzschaltung verhindert.
Ein zwischen den Ausgang des Eingangsteiles des Empfängers und den einen Eingang des ersten Verknüpfungsgliedes geschaltetes Verzögerungsglied kompensiert einerseits die Ansprechzeit des zugeordneten Zeitglieds und bewirkt andererseits eine zeitliche Überlappung der Signale der beiden Prüfeinrichtungen, so daß ein Ansprechen der Koinzidenzschaltung bei in der Regel gegeneinander verschobenem Auftreten der beiden Signale von den Prüfeinrichtungen gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bietet ein hohes Maß an Sicherheit gegen Störungen jeglicher Art.
Die Sicherheit kann noch weiter dadurch erhöht werden, daß der Koinzidenzschaltung eine Dekodiereinrichtung zur Entschlüsselung einer aus einer bestimmten Impulsfolge bestehenden Information nachgeschaltet ist. Der Koinzidenzschaltung können natürlich auch verschiedene Dekodiereinrichtungen entsprechend unterschiedlichen Steuer- oder Nachrichtenstrecken zugeordnet sein, so daß mit einer Schaltungsanordnung mehrere unterschiedliche Funktionen ausgeführt werden können. Eine solche Dekodiereinrichtung kann im einfachsten Fall aus einem Schieberegister oder Zähler bestehen, das bzw. der nach einer ganz bestimmten Anzahl von über die Koinzidenzschaltung erhaltenen Impulsen einen zu einem Ausgangssignal führenden Zustand erreicht und nach Ablauf einer gewissen Zeit zurückgestellt wird. Nur wenn bis zum Zeitpunkt der Rückstellung die bestimmte Anzahl von Impulsen eingelaufen ist, wird ein Ausgangssignal abgegeben. Selbstverständlich kann die Dekodiereinrichtung auch beliebig komplizierter und sogar zur Erkennung von Texten geeignet ausgebildet werden.
Eine als Dekodiereinrichtung besonders geeignete Schaltungsanordnung ist in den Ansprüchen 11 bis -18- im einzelnen gekennzeichnet. Sie kann vorteilhaft aber auch unabhängig als codierte Schalteinrichtung (sogenannter elektronischer -Schlüssel) eingesetzt werden. Codierte Schalteinrichtungen werden dort benötigt, wo nur befugten Personen Zugang oder Zugriff gestattet sein soll. Ihnen wird dieser Zugang oder Zugriff durch Code-Karten, bestimmte Schlüssel oder dergleichen, die elektronisch oder mechanisch ausgewertet werden, ermöglicht. Der Aufwand für bisherige Einrichtungen solcher Art ist erheblich und ihre Anwendung oft umständlich. Bekannt sind auch Einrichtungen, bei denen als Code eine ein- oder mehrstellige Zahl verwendet wird, die über eine Tastatur eingegeben eine Schaltfunktion oder dergleichen bewirkt.
Um den Aufwand einer kompletten, d.h. alle Ziffern enthaltenden Tastatur zu vermeiden, kann in Erwägung gezogen werden, Zahlen durch Mehrfachbetätigung eines Tastschal- ters in Form von Impulsreihen einzugeben. Zur Eingabe einer zweistelligen Zahl wurde folgende Möglichkeit in Betracht gezogen. Die erste Ziffer wird auf geeignete Weise prellsicher in einen ersten Zähler eingetastet. Mit dem ersten Tastimpuls wird ein erster monostabiler Multivibrator angesteuert, der nach einer bestimmten Zeit wieder in seinen Ruhezustand zurückkehrt und über ein Flipflop die Umschaltung auf einen zweiten Zähler bewirkt, in den dann die zweite Ziffer eingetastet werden kann. Zugleich wird ein zweiter monostabiler Multivibrator angesteuert, der, solange er sich im Arbeitszustand befindet, die beiden Zähler und das ihre Umschaltung bewirkende Flipflop freigibt und sie beim Zurückkippen in seinen Ruhezustand zurücksetzt, so daß eine neue Zahl eingetastet werden kann. Die Zählerstände von erstem und zweitem Zähler werden mit Hilfe von BCD-Dekodern ausgewertet und je über einem Dekodierstecker oder dergleichen in einem Verknüpfungsglied verknüpft, so daß bei Ubereinstimmung des Zählerstandes mit dem zugeordneten Dekodierstecker in beiden Fällen ein Ausgangs signal vom Verknüpfungsglied erhalten wird. Damit bei richtiger Eintastung der ersten Ziffer die zweite Ziffer nicht durch einfaches Tasten von 1 bis 9 irgendwann erreicht wird, ist dem zweiten BCD-Dekoder ein Zeitglied nachgeschaltet und bewirkt, daß erst dann ein Ausgangssignal abgegeben wird, wenn die richtige zweite Ziffer länger als die vom Zeitglied vorgegebene Zeitspanne im Zähler vorhanden war. Der zweite monostabile Multivibrator, der beide Zähler nach Ablauf einer bestimmten Zeit zurückstellt, verhindert, daß dieses Zeitglied durch langsames Eintasten der zweiten Ziffer ausgeschaltet wirdt Nachteilig an der voranstehend beschriebenen Dekodiereinrichtung ist u.a., daß die Länge der Ausgangsimpulse von der Geschwindigkeit beim Eintasten der Ziffern abhängt.
Die im Anspruch 11 gekennzeichnete und als Dekodiereinrichtung geeignete Schaltungseinrichtung ist demgegenüber einfacher zu bedienen, da keine bestimmte Bedienungszeit eingehalten werden muß, und liefert darüberhinaus einen im wesentlichen konstanten Ausgangsimpuls vorgebbarer Länge. Letzteres wird mit Hilfe der zweiten Zeitsteuereinrichtung erreicht, bei der es sich - wie bei der ersten Zeitsteuereinrichtung - beispielsweise um einen retriggerbaren monostabilen Multivibrator handeln kann.
Die vorgebbare Dauer des instabilen Zustands bzw. Arbeitszustands der zweiten Zeitsteuereinrichtung bestimmt die Dauer eines Ausgangsimpulses, sobald die richtige Zahl eingetastet wurde. Durch die gemäß der Weiterbildung im Anspruch 12 erfindungsgemäß vorgesehene bistabile Einrichtung kann die Sicherheit vor einem Erfolg durch Probieren noch wesentlich gesteigert werden1 wie dies später anhand der Figuren im einzelnen erläutert werden wird.
Bei der Schalteinrichtung der erfindungsgemäßen Dekodiereinrichtung der Ansprüche 11 bis 18 kann es sich im einfachsten Fall um ein Flipflop handeln, wenn ein Ausgangssignal bzw. eine Schaltfunktion durch Eintasten einer zweistelligen Zahl möglich sein soll. Soll zur Erhöhung der Sicherheit gegen unbefugte Betätigung eine drei-oder höherstellige Zahl vorgesehen werden, dann kann die Schalteinrichtung als Schieberegister, Zähler oder dergleichen ausgeführt werden und in Verbindung mit einem geeigneten Verknüpfungsnetzwerk je nach Schaltungs- zustand einen von mehreren Zählern einschalten.
Zusammen mit der Dekodiereinrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 18 kann die eLlindungsgemäße Schaltungsanordnung beispielsweise zur ferngesteuerten Betätigung einer Tür, eines Garagentores oder dergleichen dienen. Hier wie häufig auch in der Antriebstechnik werden Schrittschaltrelais benötigt, um beispielsweise durch eine Folge von Impulsen oder durch mehrfachen Tastendruck einen Motor in einer Drehrichtung einzuschalten, ihn zu stoppen, ihn in umgekehrter Drehrichtung wieder einzuschalten, wieder zu stoppen, etc. Für diesen Zweck vorhandene mechanische Relais sind störanfällig, verschleißbehaftet, benötigen einen großen Steuerstrom und sind teuer. Es ist leicht möglich, dieselbe Funktion mit Hilfe von digitalen elektronischen Bauteilen in Form eines elektronischen Schrittschaltrelais zu erreichen.
Es können beispielsweise zwei hintereinandergeschaltete rückgekoppelte D-Flipflops vorgesehen werden, von denen das erste die Steuerung der Ein/Aus-Schaltung und das zweite die Steuerung der Drehrichtung des Motors übernimmt. Der Nachteil solcher elektronischer Schrittschaltrelais liegt in ihrer Anfälligkeit gegenüber Störungen, die sich kaum vermeiden lassen und insbesondere bei Antriebsmotoren mit hohem Stromverbrauch und hoher Spannung auftreten. Auch äußere Schaltstörungen, etwa beim Einschalten von Leuchtstoffröhren oder beim Einschalten von induktiven Lasten können die dynamischen Flipflops eines elektronischen Schrittschaltrelais undeflniert beeinflussen. Da Flipflops jeglicher Art, insbesondere aber jene der TTL-Reihe, extrem kurze Ansprechzeiten aufweisen, sind sie gegenüber solchen Störungen besonders empfindlich. Führt eine solche Störung bei eingeschaltetem Motor zum zu Umkip- pen des die Drehrichtung steuernden Flipflops, dann können sich katastrophale Folgen ergeben.
Die in den Patentansprüchen 20 bis 27 im einzelnen gekennzeichnete Schaltungsanordnung stellt ein elektronisches Schrittschaltrelais dar, bei dem es mit einfachen Mitteln und unter Verwendung billiger elektronischer Bauteile gelungen ist, eine hohe Störsicherheit zu erreichen. Dieses Schrittschaltrelais eignet sich insbesondere für eine Motorsteuerung und kann dabei vorteilhaft durch eine der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung angesteuert werden. Das erfindungsgemäße Schrittschaltrelais ist davon unabhängig aber auch auf beliebige andere Weise, beispielsweise mittels einer einfachen Taste, anzusteuern. Der Störsicherheit dieses Schrittschaltrelais liegt der Gedanke zugrunde, das dynamische Flipflop für die Steuerung der Motordrehrichtung während des Einschaltzustandes des Motors zu einem quasi statischen Flipflop zu machen, das seinen Zustand bei Störungen beibehält oder nach vernachlässigbarer Zustandsänderung diesen Zustand wieder annimmt. Die zur Erzielung dieser Wirkung im einzelnen getroffenen Maßnahmen werden später anhand der Figuren näher erläutert. Je nach Art der zu erwartenden Störungen schlägt die Erfindung verschiedene Ausführungsformen vor, wie sie im einzelnen in den Ansprüchen 21, 25 und 26 enthalten sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, Fig. 2 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung von Fig. 1, Fig. 3 ein beispielhaftes Schaltbild einer codierten Schalteinrichtung, die als Dekodiereinrichtung bei der Schaltungsanordnung von Fig. 1 verwendbar ist, Fig. 4 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektronischen Schrittschaltrelais, Fig. 5 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des elektronischen Relais von Fig. 4, und Fig. 6 und 7 andere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektronischen Schrittschaltrelais.
In Fig. 1 ist nur der Empfänger dargestellt, der die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung beinhaltet. Er weist einen Eingangsteil A, einen Prüfteil B, der zwei Prüfeinrichtungen und eine Koinzidenzschaltung umfaßt, sowie eine dritte Prüfeinrichtung C auf. Der Eingangsteil A empfängt mit einer Antenne 1 die vom nicht dargestellten getasteten Sender empfangenen Hochfrequenzimpulse, die in einer HF-Stufe 2 und einer ZF-Stufe 3 in üblicher Weise verarbeitet werden. An die ZF-Stufe 3 ist ein Demodulator in Form einer Gleichrichterschaltungmiteinem Transistor 4 angeschlossen Uber ein Siebglied liefert der Transistor 4 an einen Ausgang 6 Signale für die nachfolgende Verarbeitungsschaltung. Bei Empfang der Nutzsignale vom getasteten Sender handelt es sich bei diesen Signalen um Gleichspannungsimpulse, wie in der Zeile a von Fig. 2 im linken Teil dargestellt. Handelt es sich beim Empfangssignal um ein Störsignal oder ein gestörtes Nutzsignal, dann kann den Gleichspannungsimpulsen eine Wechselspannung überlagert sein, wie dies im rechten Teil in der Zeile a der Fig. 2 dargestellt ist. Das Potential am Ausgang 6 des Eingangsteils entspricht bei Empfang eines Nutzsignals dem Binärzustand 0, im empfangslosen Zustand der Binärzustand L.
Dem Ausgang 6 des Eingangsteils ist ein Schwellwertschalter in Form eines Schmitt-Triggers oder eines NAND-Glieds 7 nachgeschaltet. Dieses NAND-Glied 7 formt die Ausgangssignale der Eingangsstufe zu rechteckförmigen Eingangsimpulsen für die beiden Prüfeinrichtungen. Die am Ausgang 8 des NAND-Glieds 7 auftretenden Eingangsimpulse, die gegenüber den Ausgangssignalen am Ausgang 6 invertiert sind, sind in der Zeile b in Fig. 2 dargestellt.
Die zweite Prüfeinrichtung enthält einen monostabilen Multivibrator 9, einen Inverter 11 sowie ein NAND-Glied 12. Der monostabile Multivibrator 9 wird durch eine positive Flanke eines Eingangsimpulses getriggert, woraufhin sein Ausgang Q für die Dauer einer Zeit t2 den Binärzustand L annimmt. Der monostabile Multivibrator 9 ist retriggerbar, d.h. daß die Zeit t2 von neuem zu laufen beginnt, wenn der monostabile Multivibrator erneut getriggert wird, bevor er in seinen stabilen Zustand zurückgekehrt ist. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 9 ist in zeitlicher Zuordnung zu den Eingangsimpulsen in Zeile f von Fig. 2 dargestellt.
Der Inverter 11 invertiert lediglich die Eingangsimpulse; die Zeile g in Fig. 2 zeigt diese invertierten Impulse.
Der Ausgang des NAND-Glieds 12 hat normalerweise den Binärzustand L und fällt auf den Binärzustand 0, sobald seine beiden Eingangssignale den Binärzustand L annehmen.
Dies ist nur dann der Fall, wenn der Eingangsimpuls, der den monostabilen Multivibrator 9 getriggert hat, eine geringere Impulsbreite als t2 aufweist. Nur dann kann nämlich der invertierte Eingangs impuls am Ausgang des Inverters 11 schon auf L gehen, während der Ausgang Q des monostabilen Multivibrators noch auf L ist. Der dabei am Ausgang des NAND-Glieds 12 auftretende Impuls (vgl.
Zeile h des Impulsdiagramms von Fig. 2) ist umso breiter, je kürzer der Eingangsimpuls gegenüber t1 ist. Falls die Impulsbreite des Eingangsimpulses größer als t1 ist, bleibt der Ausgang des NAND-Glieds 12 unverändert auf L, so daß kein Signal abgegeben wird.
Die erste Prüfeinrichtung ist ähnlich aufgebaut und enthält im wesentlichen einen retriggerbaren monostabilen Multivibrator 13, sowie ein NAND-Glied 14. Der Eingang des monostabilen Multivibrators 13 ist mit dem des monostabilen Multivibrators 9 parallelgeschaltet. Nach Triggerung des monostabilen Multivibrators 13 durch eine positive Flanke des Eingangsimpulses nimmt sein Ausgang Q für die Dauer der Zeitspanne t1 den Binärzustand 0 an.
Der Signalverlauf am Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 13 ist in Zeile c von Fig. 2 dargestellt. Ein Eingang des NAND-Glieds 14 ist mit dem Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 13 verbunden. Der andere Eingang ist über ein Verzögerungsglied mit dem Ausgang 8 des NAND-Glieds 7 verbunden. Das Verzögerungsglied besteht in der dargestellten Weise aus einem Widerstand 15 und einem Kondensator 16. Das an seinem Ausgang auftretende Signal zeigt Zeile d von Fig. 2. Das definierte Schalt- schwellen aufweisende NAND-Glied 14 schaltet seinen Ausgang auf 0, sobald beide Eingänge L sind. Dies ist nur dann der Fall, wenn die Impulsbreite eines Eingangssignales größer als die Zeitspanne tl ist. Nur dann kann das Verzögerungsglied noch ein L-Signal an das NAND-Glied 14 liefern, während der Ausgang Q schon wieder auf L zurückgefallen ist.
Das Verzögerungsglied 15, 16 kompensiert die Ansprechzeit des monostabilen Multivibrators 13 und verschiebt darüberhinaus die Rückflanke des Signals am Ausgang des NAND-Glieds 14 um die Zeit t3 über die Rückflanke des Eingangsimpulses hinaus, wie dies in Zeile e von Fig. 2 dargestellt ist.
Zwei Inverter 17 und 18 sowie ein NAND-Glied 19 bilden eine Koinzidenzschaltung, die ein 0-Signal abgibt, wenn die beiden Eingänge der Inverter 17 und 18 gleichzeitig auf 0 liegen. Dies entspricht einer ODER-Schaltfunktion, die auch auf andere Weise realisiert werden könnte. Der Zustand, daß beide NAND-Glieder 12 und 14 gleichzeitig ein 0-Signal abgeben, kann nur dann eintreten, wenn der Eingangsimpuls länger als t1, aber kürzer als t2 ist. Die Signalverläufe an den Ausgängen der Inverter 17 und 18 bzw. am Ausgang des NAND-Glieds 19 sind in den Zeilen k, 1 bzw. m in Fig. 2 dargestellt.
Zwischen den Ausgang des NAND-Glieds 12 der zweiten Prüfeinrichtung und den Eingang des Inverters 17 ist ein Verzögerungsglied geschaltet, das im wesentlichen eine Filterfunktion ausübt und eine Verschiebung eines Ausgangsimpulses vom Inverter 17 um die Zeit t4 gegenüber dem entsprechenden Impuls am Ausgang des NAND-Glieds 12 bewirkt.
Das Impulsdiagramm von Fig. 2 zeigt im Abschnitt I im einzelnen die Signale a bis m für den Fall, daß die Impulsbreite T des Eingangs impulses größer als t1 und kleiner als t2 ist. Aufgrund der beschriebenen Wirkung ergibt sich für diesen Fall am Ausgang des NAND-Glieds 19 ein Ausgangsimpuls, dessen Breite in leicht verständlicher Weise im wesentlichen gleich t3 - t4 ist. Der Abschnitt II von Fig. 2 zeigt die gleichen Signale für den Fall, daß T kleiner als t1 ist. Im Abschnitt III ist T größer als t1 und größer als t2. In diesen beiden Fällen ergibt sich kein Ausgangssignal von der Koinzidenzschaltung, da jeweils eine der beiden Prüfeinrichtungen nicht das erforderliche 0-Signal am Ausgang des NAND-Glieds 12 bzw. 14 abgibt.
Je weiter die Zeitkonstanten der beiden monostabilen Multivibratoren 9 und 13 aneinander angenähert werden, desto enger wird die zulässige Toleranz der Eingangsimpulsbreite und damit desto höher die Störsicherheit.
Im Abschnitt IV des Impulsdiagramms von Fig. 2 ist als Ausgangssignal des Eingangsteils A ein moduliertes Signal angenommen, wie es häufig auftreten kann und aufgrund der Schwellwertschalteigenschaften des NAND-Glieds 7 zu einem Eingangs impuls größer als t1 aber kleiner als t2 führen könnte. Die dritte Prüfeinrichtung C verhindert, daß dieser Eingangsimpuls zu einem Ausgangssignal führt. Der in der Modulation steckende Wechselspannungsanteil dieses empfangenen Signals wird mit Hilfe eines Kondensators 20 einer Transistorstufe 21 zur Verstärkung zugeführt Der Arbeitspunkt dieser Transistorstufe 21 ist so gewählt, daß das Potential am Ausgang bei fehlender Modulation über der Ansprechschwelle eines nachgeschalteten Schmitt-Triggers oder auch eines dieselbe Funktion ausführenden NAND-Glieds 22 liegt. Im Falle auftretender Modulation wird die Transistorstufe 21 mehr oder weniger leitend, so daß das Potential am Ausgang unter den Ansprechwert des NAND-Glieds 22 sinken kann, so daß dessen Ausgang positiv wird und einen weiteren Transistor 23 durchschaltet. Der Transistor 23 liefert im durchgeschalteten Zustand an den monostabilen Multivibrator 9 ein Rückstellsignal, das diesen sofort in den stabilen Zustand zurückschaltet. Damit bei der dargestellten Schaltung gewährleistet ist, daß der monostabile Multivibrator 9 nicht schon vorzeitig bei der positiven Flanke eines normalen Eingangsimpulses zurückgesetzt wird, ist der Emitter des Transistors 23 mit dem Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 13 verbunden. Ein Rückstellsignal an den monostabilen Multivibrator 9 kann dann erst abgegeben werden, nachdem der monostabile Multivibrator 13 getriggert wurde.
Im Abschnitt V der Fig. 2 ist ein modulationsbehaftetes Empfangssignal angenommen worden, das zu einem Eingangsimpuls mit einer Impulsbreite größer als t1 und auch als t2 führen würde. Auch in diesem Fall sorgt die dritte Prüfeinrichtung C für eine vorzeitige Rückstellung des monostabilen Multivibrators 9 und verhindert so die Abgabe eines Ausgangssignals.
Die beschriebene Schaltungsanordnung ermöglicht es, in einem Eingangssignalgemisch einen unmodulierten Hochfrequenz impuls bestimmter Dauer mit einer hohen Störsicherheit zu erkennen und von Störsignalen zu unterscheiden. Die Schaltungsanordnung schützt jedoch nicht vor dem Fall, daß zufällig ein fremder Sender einen unmodulierten Hochfrequenzimpuls der bestimmten Breite abgibt und so unerwünscht ein Ausgangssignal bewirken kann.
Eine Sicherheit auch vor derartigen Fremdeinflüssen läßt sich jedoch dadurch erzielen, daß die zu übertragende Nachricht oder der zu übertragende Steuerbefehl nicht in einem einzigen Impuls allein liegt, sondern in einer ganz bestimmten Folge von Impulsen verschlüsselt ist. Zu diesem Zweck kann der Koinzidenzschaltung eine Dekodiereinrichtung nachgeschaltet sein, die ihrerseits nur dann ein Ausgangs signal abgibt, wenn eine ganz bestimmte Impulsfolge aufgetreten ist.
Eine solche Dekodiereinrichtung kann beispielsweise in der in Fig. 1 angedeuteten Weise aus einem Schieberegister, einem Zähler oder einen Flipflop 24 oder dergleichen bestehen, das nach Ablauf einer bestimmten Zeit seit Auftreten eines ersten Impulses automatisch zurückgestellt wird. Handelt es sich beispielsweise um ein dreistufiges Schieberegister, dann tritt an dessen letzter Stufe ein Signal auf, sofern die Koinzidenzschaltung innerhalb einer bestimmten Zeit drei Impulse geliefert hat. Die Rückstellung kann mittels zweier NAND-Glieder und einem Verzögerungsglied in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise erfolgen, es gibt selbstverständlich auch andere Möglichkeiten, etwa die eines monostabilen Multivibrators.
Auf diese Weise wird es möglich, durch verschiedene Impulsbreiten oder durch die Anzahl der Impulse oder verschiedenen Text eine Codierung oder eine Kanaleinteilung zu verwirklichen, so daß mit einer Anlage verschiedene Funktionen ausgeführt werden können oder gleiche Anlagen zur Verhinderung einer gegenseitigen Beeinflussung verschieden codiert werden.
Fig. 3 zeigt eine sogenannte codierte Schalteinrichtung, die besonders gut als Dekodiereinrichtung für eine Schal- tungsanordnung nach Fig. 1 geeignet ist, aber auch unabhängig von dieser und etwa durch eine Taste betätigt mit Vorteil eingesetzt werden kann. Die allgemein mit D bezeichnete Schalteinrichtung besitzt zwei parallel an einen Eingang 101 angeschlossene monostabile, retriggerbare Multivibratoren 102 und 103, die unterschiedliche Zeitkonstanten besitzen. Die Impulsbreite eines vom monostabilen Multivibrator 102 nach Triggerung abgegebenen Impulses sei mit t5, die entsprechende Impulsbreite des monostabilen Multivibrators 103 mit t6 bezeichnet. t5 ist dabei kleiner als t6. Die Zeitkonstanten sind in üblicher Weise durch eine Beschaltung der monostabilen Multivibratoren festgelegt. Die Schalteinrichtung enthält ferner zwei dynamische D-Flipflops 104 und 105, zwei Zähler 106 und 107, zwei diesen jeweils nachgeschaltete BCD-Dekodierer 108 und 109, Codierschalter oder -stecker 110 und 111 sowie ein NAND-Glied 112. Das Flipflop 104 ist rückgekoppelt, indem sein Q-Ausgang mit einem D-Eingang verbunden ist. Jede positive Flanke am Takteingang dieses Flipflops bewirkt bei diesem eine Zustandsänderung.- Der Takteingang ist mit dem Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 102 verbunden. Der Takteingang des Flipflops 105 ist mit dem Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 102 verbunden. Der Dateneingang D des Flipflops 105 ist mit dem Ausgang Q des Flipflops 104 verbunden. Beide Zähler 106 und 107 sind mit einem Eingangsverknüpfungsglied versehen, von denen jeweils ein Eingang mit dem Eingangsanschluß 101 der Schalteinrichtung verbunden ist. Der andere als Sperreingang ausgebildete Eingang des Zählers 106 ist mit dem Ausgang Q des Flipflops 104 verbunden, während der entsprechende Sperreingang des Zählers 107 mit dem Ausgang Q des Flipflops 104 verbunden ist. Ein am Eingangsanschluß 101 auf- tretenderImpuls führt nur dann zu einer Zustandsänderung einer der beiden Zähler, wenn dessen Sperreingang den Binärzustand 0 hat. Der Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 103 ist mit den Rückstelleingängen der beiden Flipflops 104 und 105 und dem des Zählers 106 verbunden. Es wird davon ausgegangen, daß ein L-Signal am Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 103 eine Rückstellung der drei genannten Schaltelemente bewirkt.
Die positive Flanke eines Impulses am Eingangsanschluß 101 triggert beide monostabile Multivibratoren 102 und 103, so daß deren Ausgänge Q den Binärzustand L annehmen.
Der Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 103 geht dabei auf 0, so daß die Rückstellung der beiden Flipflops 104 und 105 und des Zählers 106 aufgehoben wird.
Beide Flipflops bleiben aber zunächst im rückgestellten Zustand, so daß am Sperreingang des Zählers 106 ein 0-Signal,am Sperreingang des Zählers 107 ein L-Signal anstehen, der Zähler 106 also zählbereit und der Zähler 107 gesperrt ist. Die folgende negative Flanke des Impulses am Eingangsanschluß 101 führt daher zu einer Erhöhung des Zählerstands des Zählers 106 um 1. Folgt die positive Flanke des nächsten Impulses vor Ablauf der Zeit t5 nach der vorigen positiven Flanke, dann werden beide monostabile Multivibratoren erneut getriggert, so daß ihre Zeiten von vorn zu laufen beginnen. Im übrigen ändern sich die einzelnen Schaltzustände nicht, bis mit der negativen Flanke des zweiten Impulses der Zähler 106 erneut seinen Zählerstand um 1 erhöht. Auf diese Weise kann durch eine Folge von Impulsen ein bestimmter Zählerstand des Zählers 106 eingestellt werden.
Sobald zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen am Eingangsanschluß 101 eine Pause auftritt, die größer als t5 ist, kippt der monostabile Multivibrator 102 in seinen stabilen Zustand zurück. Die Zeit t5 kann nach Bedarf bemessen werden und etwa in der Größenordnung einer halben Sekunde liegen. Das Zurückkippen des monostabilen Multivibrators 102 führt an dessen Ausgang Q zu einer positiven Flanke, an seinem Ausgang Q zu einer negativen Flanke. Das Flipflop 104 ändert aufgrund der positiven Flanke an seinem Takteingang seinen Zustand. Das Flipflop 105 wird durch die negative Flanke an seinem Takteingang nicht beeinflußt. Die Zustandsänderung des Flipflops 104 führt dazu, daß nunmehr der Zähler 106 gesperrt und der Zähler 107 freigeschaltet ist. Tritt jetzt der nächste Impuls am Eingangsanschluß 101 auf, bevor nach Ablauf auch von t6 die gesamte Schalteinrichtung zurückgestellt wird, dann triggert dessen positive Flanke zunächst die beiden monostabilen Multivibratoren 102 und 103 erneut. Am Ausgang Q des monostabilen Multivibrators 102 tritt daher eine positive Flanke auf, die das Flipflop 105 triggert, welches daraufhin an seinem Ausgang Q den binären Zustand vom Ausgang Q des Flipflops 104 übernimmt. Da dieser L ist, wird auch der Ausgang Q des Flipflops 105 L und sein Ausgang Q 0. Der Ausgang Q des Flipflops 105 ist mit dem Rückstelleingang des Zählersi07verbunden. Sobald dieser Ausgang Q den Zustand 0 angenommen hat, wird die Rückstellung des Zählers 107 aufgehoben. Die nachfolgende negative Flanke dieses Impulses am Eingangsanschluß 101 wird daher vom Zähler 107 gezählt. Entsprechend wird jeder weitere Impuls gezählt, so daß nunmehr durch eine bestimmte Impulsfolge der Zählerstand des Zählers 107 eingestellt werden kann.
Die Ausgänge der Zähler 106 und 107 sind mit den Eingängen der BCD-Dekoder 108 bzw. 109 verbunden. Deren Aus- gänge werden über die Codiereinrichtungen in Form von Schaltern oder Steckern 110 und 111 dem NAND-Glied 112 zugeführt. Mittels dieser Codiereinrichtungen kann für jeden der Zähler eine bestimmte Ziffer vorgegeben werden.
Nur wenn der Stand des jeweiligen Zählers mit dieser Ziffer übereinstimmt, liefert die zugeordnete Codiereinrichtung ein L-Signal an das NAND-Glied 112. Ein 0-Signal am Ausgang dieses NAND-Glieds bedeutet, daß in beide Zähler die richtige Impulsanzahl eingegeben wurde.
Wird, nachdem das Flipflop 104 vom Zähler 106 auf den Zähler 107 umgeschaltet hat, erneut eine Impulspause eingelegt, die größer als t5 ist, kehrt der monostabile Multivibrator 102 erneut in seinen stabilen Zustand zurück, womit das Flipflop 104 ebenfalls einer Zustandsänderung unterworfen wird und sein Ausgang Q wieder auf 0 geht. Die negative Flanke des nächsten Impulses am Eingangsanschluß 101 wird vom Zähler 106 registriert und erhöht dessen Zähler stand. Zugleich wird aber mit der positiven Flanke dieses Impulses der monostabile Multivibrator 102 erneut getriggert und daraufhin das Flipflop 105 mit einer positiven Schaltflanke angesteuert, so daß es den binären Zustand 0 vom Ausgang Q des Flipflops 104 übernimmt. Dies führt zur Rückstellung des Zählers 107. Auf diese Weise verhindert das Flipflop 105, daß sich jemand durch Hin- und Herschalten zwischen den beiden Zählern 106 und 107 an die richtige Ziffernkombination herantastet.
Ist die richtige Ziffernkombination einmal eingegeben worden, dann gibt das NAND-Glied 112 ein Ausgangssignal ab, dessen Dauer durch die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators 103 bestimmt wird. Dieses Ausgangssignal verschwindet in dem Moment, wenn der monostabile Multivibrator 103 nach Ablauf der Zeit t6 seit der positiven Flanke des letzten Impulses am Eingangsanschluß 101 in den stabilen Zustand zurückfällt und damit u.a. den Zähler 106 löscht. Da beide monostabile Multivibratoren retriggerbar sind, ist der für die Eingabe beider Ziffern erforderlichen Gesamtzeit keine Grenze gesetzt.
Wesentlich ist jedoch, daß während der Impulseingabe nur einmal, und zwar beim Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Ziffer, eine Impulspause eingehalten wird, die größer als t5 ist. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann zwischen dem Ausgang der Codiereinrichtung 111 und dem Eingang des NAND-Glieds 112 vorteilhaft ein Zeitglied vorgesehen werden, das im einfachsten Fall aus einem Kondensator und einem Widerstand in der dargestellten Anschaltung besteht. Dieses Zeitglied verzögert solange den positiven Anstieg des Signals am entsprechenden Eingang des NAND-Glieds 112, bis die Zeit t5 des monostabilen Multivibrators 102 abgelaufen ist. Erst danach erscheint dann das Ausgangssignal am Ausgang 113. Mit Hilfe der gezeigten zusätzlichen Diode kann eine rasche Entladung des Kondensators des Zeitglieds im Rückstellzustand der Schalteinrichtung erzielt werden.
Wird der Eingang 101 der beschriebenen Schalteinrichtung direkt oder über einen Inverter mit dem Ausgang 25 der Schaltungsanordnung von Fig. 1 verbunden, dann kann die Einstellung der Zähler 106 und 107 unter hoher Störsicherheit auf drahtlosem Wege vorgenommen werden. Die Schalteinrichtung von Fig. 3 kann aber auch unabhängig von der Schaltungsanordnung von Fig. 1 für verschiedenste Zwecke eingesetzt werden, wobei die Einstellung der Zähler 106 und 107 z.B. mit Hilfe eines Tastschalters Ta erfolgen kann, dem in der dargestellten Weise eine übliche Schaltung zur Prellverhinderung nachgeschaltet ist. Der Ausgang 113 der Schalteinrichtung kann in der in Fig. 3 dargestellten Weise über einen Inverter 114 mit dem Steuereingang einer Transistorstufe 115 verbunden sein, die als Leistungsverstärker zur Ausübung beliebiger Schaltfunktionen dienen kann.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen störsicheren elektronischen Schrittschaltrelais, das insbesondere für die Ein- und Ausschaltung und die Drehzahlumkehr eines elektrischen Motors geeignet ist. Dieses Schrittschaltrelais eignet sich besonders gut zum Anschluß an die Schaltungsanordnung von Fig. 1 oder die Schalteinrichtung von Fig. 3, wenngleich die erforderlichen Eingangsimpulse für das Schrittschaltrelais auch auf beliebige andere Weise erzeugt werden können.
Das erfindungsgemäße elektronische Schrittschaltrelais enthält in der Eingangsstufe ein rückgekoppeltes D-Flipflop 202, dessen Ausgang Q mit dem Eingang D verbunden ist und dessen Takteingang an den Eingangsanschluß 201 angeschlossen ist. Dieses Flipflop 202 wirkt damit als Impulsuntersetzerstufe, die am Eingangsanschluß 201 ankommende Impulse im Verhältnis 2:1 untersetzt. An den Ausgang Q des Flipflops 202 ist ein Zeitglied 203 angeschlossen, das die Impulse vom Flipflop 202 an einen Schaltungsknoten 204 weitergibt, solange nicht der Abstand zwischen zwei Impulsen einen Mindestwert unterschreitet. Das Zeitglied enthält einen monostabilen Multivibrator 205, dessen Q-Ausgang mit einem Eingang eines NAND-Glieds 206 verbunden ist. Mit dem Eingang des Zeitglieds 203 ist außerdem ein Inverter 207 verbunden, der über ein Verzögerungsglied 208 den anderen Eingang des NAND-Glieds 206 speist.
Die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators 205 ist entsprechend dem gewünschten Mindestabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen am Ausgang des Flipflops 202 ausgewählt. Solange der monostabile Multivibrator 205 nach Triggerung durch die positive Flanke eines Impulses an seinem Eingang im instabilen Zustand bzw.
Arbeitszustand ist, bleibt das NAND-Glied 206 gesperrt.
Erst nach Ablauf der bestimmten Zeit gibt der monostabile Multivibrator 205 das NAND-Glied 206 wieder frei, so daß ein nächster Impuls über den Inverter 207, das Verzögerungsglied 208, das NAND-Glied 206 und einen nachgeschalteten Inverter 209 zum Schaltungsknoten 204 weitergeleitet werden kann. Das Verzögerungsglied 208 kompensiert die Ansprechzeit des monostabilen Multivibrators 205. Zwischen den Schaltungsknoten 204 sowie zwei Ausgangsanschlüsse 211 und 212 ist eine Anordnung bestehend aus einem Flipflop 213 und Verknüpfungsgliedern geschaltet, die die am Schaltungsknoten 204 auftretenden Eingangsimpulse abwechselnd auf den einen und den anderen Ausgangsanschluß 211 bzw. 212 durchschaltet. Das Flipflop ändert mit jedem Impuls an seinem Takteingang seinen Zustand und ist vorzugsweise ein rückgekoppeltes D-Flipflop. Der Takteingang dieses Flipflops ist über ein weiteres RC-Verzögerungsglied 214 und einen Inverter 215 mit dem Schaltungsknoten 204 verbunden. Der Ausgang Q des Flipflops 213 ist mit einem Eingang eines NAND-Glieds 216 verbunden, dessen anderer Eingang an den SchaltuPgsknoten 204 angeschlossen ist. Der Ausgang Q des Flipflops 213 ist mit einem Eingang eines anderen NAND-Glieds 217 verbunden, dessen anderer Eingang ebenfalls an den Schaltungsknoten 204 angeschlossen ist.
Ein zwei weitere NAND-Glieder 218 und 219 enthaltendes Verknüpfungsnetzwerk verbindet Uie beiden Ausgangsan- schlüsse 211 und 212 mit einem statischen Setz-Eingang bzw. einem statischen Rücksetz-Eingang des Flipflops 213.
Jeweils ein Eingang der beiden NAND-Glieder 218 und 219 ist mit dem Schaltungsknoten 204 verbunden, während der andere Eingang des NAND-Glieds 218 mit dem ersten Ausgangsanschluß 211 und der andere Eingang des NAND-Glieds 219 mit dem zweiten Ausgangsanschluß 212 verbunden ist.
Der Ausgang des NAND-Glieds 218 ist an den Rücksetzeingang des Flipflops 213 angeschlossen, während der Ausgang des NAND-Glieds 219 an den Setzeingang angeschlossen ist. Mit diesen Eingängen noch verbundene Kondensatoren bewirken eine Filterung.
Anhand des Impulsdiagramms von Fig. 5 soll zunächst die grundsätzliche Wirkungsweise des Schrittschaltrelais von Fig. 4 erläutert werden. Die in den einzelnen mit kleinen Buchstaben bezeichneten Zeilen dargestellten Signalverläufe treten an den mit entsprechenden Buchstaben bezeichneten Schaltungspunkten der Schaltung von Fig. 4 auf.
Mit jeder positiven Flanke des Signals n am Eingangsanschluß 201 kippt das Flipflop 202 zwischen einem Einzustand und einem Aus-Zustand hin und her. Das eigentliche Ein/Aus-Signal erscheint nach der beschriebenen Verarbeitung durch das Zeitglied 203 um t7 verzögert als Signal p am Schaltungsknoten 204. Je nach Zustand des Flipflops 213 wird dieses Signal p über eines der beiden NAND-Glieder 216 oder 217 invertiert an einen der Ausgangsanschlüsse 211 oder 212 weitergegeben. Aufgrund des Verzögerungsglieds 214 und des Inverters 215 wechselt das Flipflop 213 seinen Zustand etwas verzögert mit jeder negativen Flanke des Signals p. Der binäre Zustand 0 am Ausgangsanschluß 211 oder 212 bedeutet für eine nicht dargestellte Treiberstufe positiven oder negativen Strom für einen ebenfalls nicht dargestellten Gleichstrommotor.
Um das dynamische Flipflop 213 bei eingeschaltetem Motor zu einem quasi statischen Flipflop zu machen und somit eine Zustandsänderung dieses Flipflops infolge von Störungen zu verhindern, sind die mit R und S bezeichneten statischen Eingänge beschaltet. Solange das Ein/Aus-Signal p am Schaltungsknoten 204 den Binärwert 0 hat, sind die Ausgänge der NAND-Glieder 218 und 219 L und damit das Flipflop 213 freigeschaltet. Der Binärwert 0 am Rücksetz-Eingang R des Flipflops 213 setzt dieses zurück, während der Bijiärwert 0 am Setz-Eingang S des Flipflops 213 dieses in den Setzzustand bringt. Es sei angenommen, das Flipflop 213 befindet sich in einem Setzzustand.
Die positive Flanke des nächsttfolgenden Impulses vom Signal p bzw. q führt dann eine Zustandsänderung herbei, so daß das Flipflop 213 in seinen Rücksetz-Zustand gelangt. Solange der diese Umschaltung bewirkende Impuls ansteht, ist der Ausgang des zweiten Ausgangsanschlusses 212 0, während der des ersten Ausgangsanschlusses 211 L ist. Die beschriebenen Signalzustände führen dazu, daß der Ausgang des NAND-Glieds 218 0 und der des NAND-Glieds 218 L ist. Über den Rücksetzeingang R wird das Flipflop 213 daher für die Dauer eines Ein-Impulses quasi statisch im Rücksetzzustand gehalten. Möglicherweise auftretende Störungen am Takteingang des Flipflops können sich daher auf dieses nicht auswirken. Mit dem nächsten Ein-Impuls kehren sich die Zustände um, so daß nun das NAND-Glied 219 den Setzeingang S des Flipflops 213 auf 0 und damit das Flipflop quasi statisch im Setzzustand hält. Die Kondensatoren am Eingangsanschluß 201, am Eingang des monostabilen Multivibrators 205 sowie am Setzeingang und am Rücksetzeingang des Flipflops 213 sollen kaum feststellbare Nadelimpulse oder Hochfrequenzeinwirkungen unterdrücken. Die RC-Verzögerungsglieder besitzen entsprechende Zeitkonstanten. Setz- und Rücksetz-Eingänge des Flipflops 202 können erwünschtenfalls dazu dienen, den Motor unabhängig von den eigentlichen Steuerimpulsen ein- bzw. auszuschalten. Beispielsweise könnten, falls mit dem Motor eine Tür geöffnet werden soll, Endschalter vorgesehen werden, die bei Betätigung eine Rückstellung des Flipflops 202 bewirken.
Bei normaler Betriebsart führt eine erste positive Flanke am Eingangsanschluß 201 dazu, daß einer der beiden Ausgangsanschlüsse 211 oder 212 auf 0 geht. Dieser Zustand bleibt bis zur folgenden positiven Flanke am Eingangsanschluß 201 erhalten. Bei der darauf folgenden dritten positiven Flanke nimmt der jeweils andere Ausgangsanschluß den Zustand 0 an, um mit der vierten positiven Flanke auch wieder auf L zurückzukehren.
Störungen,die auf die Ausgangsanschlüsse 211 und 212 zurückwirken, könnten das Setz- bzw. Rücksetzsignal der NAND-Glieder 218 und 219 unerwünscht beeinflussen.
Fig. 6 zeigt eine Abwandlung eines Teils der Schaltung von Fig. 4, um derartige Einflüsse zu unterbinden. Der in Fig. 6 nicht dargestellte Schaltungsteil der Fig. 4 bleibt bei der Ausführungsform nach Fig. 6 unverändert.
Es kommen lediglich zwei Inverter 221 und 222 hinzu.
Jeweils ein Eingang der NAND-Glieder 218 und 219 ist statt mit einem der Ausgangsanschlüsse 211 und 212 nun über einen jeweiligen Inverter direkt mit einem der Ausgänge Q bzw. Q des Flipflops 213 verbunden. Störungen, die zwar auf die Ausgangsanschlüsse 211 und 212, nicht aber auf die Ausgänge des Flipflops 213 zurückwirken, können sich bei der Schaltung nach Fig. 6 nicht schädlich auswirken.
Eine noch wirksamere Schaltung gegen solche Störungen, die selbst auf die Ausgänge Q und Q des Flipflops 213 zurückwirken, zeigt Fig.7. Die beiden NAND-Glieder 218 und 219 der Schaltung von Fig. 4 sind hier durch ein Verknüpfungsnetzwerk 223 ersetzt, aufgrunddessen die Ausgänge selbst bei Gegenspannung in die ursprüngliche Lage zurückkehren, wenn die Gegenspannung wieder entfernt wird. Dabei wird vorausgesetzt, daß die Gegenspannung jeweils in eine Richtung positiv oder negativ wird, also immer nur ein Ausgang direkt betroffen ist. Es ist außerdem Voraussetzung, daß das entsprechende Flipflop gepufferte Ausgänge besitzt. Der Aufbau und die Wirkung des sich aus sechs NAND-Gliedern zusammensetzenden Verknüpfungsnetzwerkes 223 läßt sich der Fig. 7 leicht entnehmen. Die beiden NAND-Glieder 223a und 223b sind jeweils einem der NAND-Glieder 216 und 217 parallelgeschaltet und erzeugen Ausgangssignale, die denen an den Ausgangsanschlüssen 211 und 212 entsprechen, jedoch gegenüber diesen entkoppelt sind. Die beiden NAND-Glieder 223c und 223d addieren jeweils getrennt die Ausgangssignale der beiden NAND-Glieder 223a und 223b, so daß ihrer beider Ausgangssignal dem Ein/Aus-Signal p gleicht.
Die beiden NAND-Glieder 223e und 223f entsprechen in der Beschaltung und der Funktion den NAND-Glieden 218 und 219 der Fig. 4 und 6.
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Claims

Patentansprüche yl. Schaltungsanordnung zur Signal überwachung und Störunterdrückung bei einer Informationsübertragung zwischen einem impulsförmig mit jeweils bestimmter Sendedauer tastbaren Sender und einem Empfänger, der eine erste Prüfeinrichtung aufweist zur Abgabe eines ersten Signals, wenn die Breite eines empfangenen Eingangsimpulses einen Minimalwert übersteigt, g e k e n n z e i c h -n e t durch eine zweite Prüfeinrichtung (9, 11, 12) zur Abgabe eines zweiten Signals, wenn die Breite des Eingangs impulses unter einem Maximalwert liegt und durch eine Koinzidenzschaltung (17, 18, 19) zur Abgabe eines die bzw. einen Teil der Information darstellenden Ausgangssignals, wenn das erste und das zweite Signal (e, h) gleichzeitig auftreten.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Empfänger einen Eingangsteil (A) aufweist, an dessen Ausgang (6, 8) die demodulierten Empfangssignale als Eingangsimpulse auftreten, daß mit dem Ausgang des Eingangsteils ein erstes und ein zweites Zeitglied (13, 9) verbunden sind, von denen das erste nach Ablauf einer dem Minimalwert entsprechenden Zeitspanne (t1) nach Auftreten eines Eingangsimpulses ein erstes Zeitsignal (c) erzeugt, während das zweite Zeitglied nach Ablauf einer dem Maximalwert entsprechenden Zeitspanne (t2) nach Auftreten eines Eingangsimpulses ein zweites Zeitsignal (f) erzeugt, daß ein erstes Verknüpfungsglied (14) vorhanden ist, dessen Eingänge mit dem Ausgang (8) des Eingangsteils bzw. dem Ausgang (Q) des ersten Zeitglieds verbunden sind und an dessen Ausgang das erste Signal (e) erscheint, wenn das erste Zeitsignal vor dem Ende des dieses auslösenden Eingangs impulses auftritt, und daß ein zweites Verknüpfungsglied (12) vorhanden ist, dessen Eingänge mit dem Ausgang des Eingangsteils bzw. dem Ausgang des zweiten Zeitglieds (9) verbunden sind und an dessen Ausgang das zweite Signal (h) erscheint, wenn das zweite Zeitsignal nach dem Ende des dieses auslösenden Eingangsimpulses auftritt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zeitglieder retriggerbare monostabile Multivibratoren (13, 9) sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verknüpfungsglieder NAND-Glieder (14, 12) sind, daß der eine Eingang des ersten NAND-Glieds (14) mit einem Q-Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators (13) verbunden ist, während der andere Eingang mit dem Ausgang des Eingangsteils (6) bzw. eines diesem nachgeschalteten Schmitt-Triggers (7) verbunden ist und daß der eine Eingang des zweiten NAND-Glieds (12) mit einem Q-Ausgang des weiten monostabilen Multivibrators (9) verbunden ist, während der andere Eingang über einen Inverter (11) mit dem Ausgang des Eingangsteils bzw. des Schmitt-Triggers verbunden ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Koinzidenzschaltung (17, 18, 19) ein Verknüpfungsglied bzw. -netzwerk mit ODER-Schaltfunktion ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, g e k e n n z e i c h n e t durch eine dritte Prüfeinrichtung (C), die ebenfalls mit dem Ausgang des Eingangsteils (6) verbunden ist und bei Feststellen einer Amplitudenmodulation im Ausgangssignal des Eingangsteils wenigstens eines der Zeitglieder (9) in den Ruhezustand zurückstellt.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß in einem der Eingangskreise oder im Ausgangskreis des ersten Verknüpfungsgliedes (14) ein Verzögerungsglied (los, 16) angeordnet ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verzögerungsglied (15, 16) zwischen den Ausgang des Eingangsteils (A) bzw. des ihm nachgeschalteten Schmitt-Triggers (7) und den einen Eingang des ersten Verknüpfungsgliedes (14) geschaltet ist.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein zweites Verzögerungsglied zwischen den Ausgang des zweiten Verknüpfungsgliedes (12) und die Koinzidenzschaltung (17, 18, 19) geschaltet ist.
10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Koinzidenzschaltung (17, 18, 19) eine Dekodiereinrichtung zur Entschlüsselung einer aus einer bestimmten Impulsfolge bestehenden Information nachgeschaltet ist.
11. Schaltungsanordnung, insbesondere zur Verwendung als Dekodiereinrichtung nach Anspruch 10, die an einen Ausgangsanschluß (113) ein Ausgangssignal abgibt, wenn sie an ihrem Eingangsanschluß (101) ein Informationssignal bestehend aus einer bestimmten Anzahl von aufeinanderfolgenden Impulsreihen mit jeweilig vorgegebener Impulsanzahl erhält und die Länge der Pause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsreihen zwischen zwei Grenzwerten liegt, g e k e n n -z e i c h n e t durch eine erste Zeitsteuereinrichtung (102), die durch jeden Impuls am Eingangsanschluß (101) von einem Ruhe- in einen Arbeitszustand versetzbar ist und nach Ablauf einer bestimmten ersten Zeitspanne (t5) nach Auftreten des letzten Impulses in den Ruhezustand zurückversetzbar ist, durch eine Schalteinrichtung (104) mit mehreren Schaltzuständen, von denen unter der Steuerung durch die erste Zeitsteuereinrichtung mit jedem uebergangder ersten Zeitsteuereinrichtung vom Arbeitszustand in den Ruhezustand in zyklischer Folge ein anderer einstellbar ist, wobei die Anzahl der Schaltzustände gleich der ein Ausgangssignal am Ausgangsanschluß auslösenden Anzahl von Impulsreihen ist, durch eine der Anzahl der Schaltzustände entsprechende Anzahl von Zählern (106, 107) von denen bei jedem einzelnen der Schaltzustände ein anderer wirksam mit dem Eingangsanschluß verbunden ist und die Impulse der jeweiligen Impulsreihe zählt, durch eine zweite Zeitsteuereinrichtung (103), die durch jeden Impuls am Eingangsanschluß von einem Ruhezustand in einen Arbeitszustand versetzbar ist, die nach Ablauf einer zweiten Zeitspanne (t6),die länger als die erste ist, seit dem letzten Impuls in ihren Ruhezustand zurückversetzbar ist und die in ihrem Ruhezustand ein Rückstellsignal abgibt, das die Schalteinrichtung in einen Ausgangsschaltzustand rsetzt und den diesem zugeordneten Zähler löscht, .td durch eine Auswerteschaltung (108, 109, 110, 111, 112), die bei einer bestimmten Konstellation von Zählerständen aller Zähler am Ausgangsanschluß (113) das Ausgangssignal erzeugt.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, g e k e n n -z e i c h n e t durch eine bistabile Einrichtung (105), die durch das Rückstellsignal in einem Ruhezustand haltbar bzw. in diesen versetzbar ist, die bei Umschaltung der ersten Zeitsteuereinrichtung in den Arbeitszustand abhängig von einem bestimmten Schaltzustand der Schalteinrichtung (104) in ihren Ruhezustand versetzbar ist, in dem sie ein Löschsignal wenigstens für einen Teil der der zweiten und ggfs.

folgenden Impulsreihen eines Imformationssignals zugeordneten Zähler erzeugt.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die beiden Zeitsteuereinrichtungen (102, 103) ein erster bzw. ein zweiter retriggerbarer monostabiler Multivibrator sind.
14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 12 oder 13 zur Verarbeitung eines zwei Impulsreihen aufweisenden Informationssignals, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Schalteinrichtung ein erstes Flipflop (104) ist, das mit jeder Schaltflanke an einem Takteingang den Zustand wechselt.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein erster Zähler (106) zum Zählen der Impulse der ersten Impulsreihe und ein zweiter Zähler (107) zum Zählen der Impulse der zweiten Impulsreihe vorhanden sind, daß die Takteingänge der Zähler mit dem Ausgang eines jeweiligen Verknüpfungsgliedes verbunden sind, daß je ein Eingang beider Verknüpfungsglieder mit dem Eingangsanschluß (101) verbunden ist und daß ein zweiter Eingang des einen Verknüpfungsgliedes mit einem ersten Ausgang des ersten Flipflops (104) verbunden ist, während ein zweiter Eingang des anderen Verknüpfungsgliedes mit einem dem ersten gegenüber invertierten zweiten Ausgang des ersten Flipflops verbunden ist.
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die bistabile Einrichtung (105) ein dynamisches D-Flipflop ist, daß ein erster Ausgang (Q) des ersten monostabilen Multivibrators (102) mit dem Takteingang dieses zweiten Flipflops verbunden ist, während ein gegenüber dem ersten invertierter zweiter Ausgang (Q) des ersten monostabilen Multivibrators mit dem Takteingang des ersten Flipflops (104) verbunden ist, daß ein Ausgang des zweiten Flipflops mit dem Löscheingang (R) des zweiten Zählers l107) verbunden ist und daß ein Vorbereitungseingang des zweiten Flipflops mit dem ersten Ausgang des ersten Flipflops verbunden ist.
17. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zähler (106, 107) Binärzähler sind und daß die Verarbeitungsschaltung für jeden Zähler einen BCD-Dekodierer (108, 109) enthält, deren Ausgänge über Wähleinrichtungen für die Anzahl von Impulsen in den einzelnen Impulsreihen und ein Verknüpfungsnetzwerk (112) mit dem Ausgangsanschluß (113) verbunden sind.
18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den Ausgang des dem zweiten Zähler (107) zugeordneten Dekodierers 5109) und das Verknüpfungsnetzwerk (112) ein Verzögerungsglied geschaltet ist.
19. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ihr ein von ihrem Ausgangs signal steuerbares elektronisches Schrittschaltrelais nachgeschaltet ist.
20. Schaltungsanordnung, insbesondere zur Verwendung als Schrittschaltrelais nach Anspruch 19, mit einem Steuereingang sowie einem ersten und einem zweiten Aüsgangsanschluß, bei der alle ungeradzahligen Paare von aufeinanderfolgenden Steuerimpulsen am Eingangsanschluß einen Ausgangsimpuls an dem einen Ausgangsanschluß hervorrufen, dessen Länge vom Abstand beider Impulse des jeweiligen Paares abhängt, während ein auf ein ungeradzahliges Paar folgendes geradzahliges Paar von aufeinanderfolgenden Steuerimpulsen einen entsprechenden Ausgangsimpuls an dem anderen Ausgangsanschluß hervorruft, dadurch g e k e n n z e i c h n e tl daß an den Eingangsanschluß (201) eine Untersetzerstufe (202) angeschlossen ist und im Verhältnis 2:1 untersetzte Eingangsimpulse an den Takteingang eines dynamischen Flipflops (213) liefert, welches mit jedem Eingangsimpuls zwischen einem Setzzustand und einem Rücksetzzustand wechselt, daß ein Eingang eines ersten Verknüpfungsgliedes (216) mit dem Q-Ausgang des Flipflops verbunden ist,daB ein anderer Eingang dieses Verknüpfungsgliedes mit dem Ausgang der Untersetzerstufe verbunden ist, daß der Ausgang dieses Verknüpfungsgliedes mit dem einen Ausgangsanschluß (211) verbunden ist, daß ein Eingang eines zweiten Verknüpfungsgliedes (217) mit dem Q-Ausgang des Flipflops verbunden ist, daß ein anderer Eingang dieses Verknüpfungsgliedes mit dem Ausgang der Untersetzerstufe verbunden ist, daß ein Ausgang des zweiten Verknüpfungsgliedes mit dem anderen Ausgangsanschluß (212) verbunden ist, daß ein statischer Setzeingang (S) und ein statischer RUcksetzeingang (R) des Flipflops mit den Ausgängen eines Verknüpfungsnetzwerkes (218, 219; 218, 219, 221, 222; 223) verbunden sind, dessen Eingänge mit den Ausgangsanschlüssen bzw. mit dem Q- und dem Q-Ausgang des Flipflops sowie mit dem Ausgang der Untersetzerstufe verbunden sind, wobei der Setzeingang während des das Flipflop in den Setzzustand kippenden Eingangsimpulses mit einem Setzsignal beaufschlagbar ist, während der Rücksetzeingang während des das Flipflop in den Rücksetzzustand kippenden Eingangs impulses mit einem Rücksetzsignal beaufschlagbar ist.
21. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verknüpfungsnetzwerk ein drittes und ein viertes Verknüpfungsglied (218, 219) enthält, daß das dritte Verknüpfungsglied (218) mit einem Eingang an den einen Ausgangsanschluß (211), mit einem anderen Eingang an den Ausgang der Untersetzerstufe (202) und mit dem Ausgang an den Rücksetzeingang des Flipflops angeschlossen ist, und daß das vierte Verknüpfungsglied (219) mit einem Eingang an den anderen Ausgangsanschluß (212), mit einem anderen Eingang an den Ausgang der Untersetzerstufe und mit dem Ausgang an den Setzeingang des Flipflops angeschlossen ist.
22. Schaltungsanordnung nach Anspruch 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verknüpfungsglieder (216, 217, 218, 219) NAND-Glieder sind, daß das erste Verknüpfungsglied (216) mit dem Q-Ausgang und das zweite mit dem Q-Ausgang des Flipflops (213) verbunden ist, daß das dritte Verknüpfungsglied mit dem ersten Ausgangsanschluß und das zweite Verknüpfungsglied mit dem zweiten Ausgangsanschluß verbunden ist und daß zwischen den Ausgang der Untersetzerstufe und den Takteingang des Flipflops ein Inverter (215) geschaltet ist.
23. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den Takteingang des Flipflops (213) und den Ausgang der Untersetzerstufe (202) ein Verzögerungsglied (214) geschaltet ist.
24. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Untersetzerstufe im Ausgangskreis ein Zeitglied (203) enthält, das die Weitergabe der Eingangsimpulse an das Flipflop (213) verhindert, wenn der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Eingangsimpulsen einen Mindestwert unterschreitet.
25. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch g e ken n z e i c h n e t , daß das Verknüpfungsnetzwerk ein drittes und ein viertes Verknüpfungsglied (218, 219) enthält, daß das dritte Verknüpfungsglied (218) mit einem Eingang über einen Inverter an den einen Ausgang des Flipflops (213), mit einem anderen Eingang an den Ausgang der Untersetzer stufe und mit dem Ausgang an den Setzeingang des Flipflops angeschlossen ist und daß das vierte Verknüpfungsglied (219) mit einem Eingang über einen Inverter (222) an den anderen Ausgang des Flipflops, mit einem anderen Eingang an den Ausgang der Untersetzerstufe und mit dem Ausgang an den Rücksetzeingang des Flipflops angeschlossen ist.
26. Schaltungsanordnung nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Verknüpfungsnetzwerk (223) ein drittes, ein viertes, ein fünftes, ein sechstes, ein siebentes und ein achtes Verknüpfungsglied enthält, von denen die Eingänge des dritten Verknüpfungsgliedes (223a) parallel zu denen des ersten Verknüpfungsglieds geschaltet sind, während die Eingänge des vierten Verknüpfungsgliedes (223b) parallel zu denen des zweiten Verknüpfungsgliedes (217) geschaltet sind, daß jeweils ein Eingang des fünften und des sechsten Verknüpfungsgliedes (223c, 223d) mit dem Ausgang des dritten Verknüpfungsgliedes verbunden ist, während jeweils ein anderer Eingang des fünften und des sechsten Verknüpfungsgliedes mit dem Ausgang des vierten Verknüpfungsgliedes verbunden ist, daß das siebente Verknüpfungsglied mit einem Eingang an den Ausgang des fünften und mit dem anderen Eingang an den Ausgang des vierten Verknüpfungsgliedes angeschlossen ist, während das achte Verknüpfungsglied mit einem Eingang an den Ausgang des sechsten und mit dem anderen Eingang an den Ausgang des dritten Verknüpfungsgliedes angeschlossen ist und daß der Ausgang eines der beiden siebenten und achten Verknüpfungsglieder mit dem Setzeingang verbunden ist, während der Ausgang des anderen der beiden siebenten und achten Verknüpfungsglieder mit dem Rücksetzeingang des Flipflops verbunden ist.
27. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß alle Verknüpfungsglieder NAND-Glieder sind.