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Elelatronisches Gerät
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Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Geräte und betrifft insbesondere
ein elektronisches Gerät, welches über einen Wählschalter wahlweise durch eine interne
Batterie oder aus einer externen, über eine äußere Verbindung angeschlossenetiQuelle
mit Leistung versorgt wird.
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Bei bekannten elektronischen Geräten, die über ein doppeltes Energieversorgungssystem
verfügen wie z.J3. ein elektronischer Dischrechner, wird über einen Beistungsumschalter
entweder eine Versorgungsbatterie oder eine externe Versorgungsquelle gewählt, um
eine arithmetische Einheit und andere Schaltungen einschließlich eines thermischen
Druckers zu betreiben. Wenn bei einem derartigen elektronischen Gerät die Energieversorgung
von einer alten Batterie auf die externe Versorgungsquelle umgeschaltet wird, dann
kann ein eventueller Spannungsunterschied zwischen diesen beiden Quellen den Betrieb
des Geräts nachteilig beeinflussen.
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In einem modernen, mit Thermodrucker ausgestattetem Tischrechner beispielsweise
wird eine Versorgungsspannung für den Betrieb des Thermodruckers mittels einer arithmetischen
Einheit
gemessen und ein lleizimpuls für den Thermokopf des Druckers abgegeben, dessen Dauer
der gemessenen Versorgungsspannung entspricht, so daß die Druckschwärzung konstant
bleibt. Wenn sich bei einem solchen Beheizungssystem die Versorgungsspannung abrupt
ändert, nachdem sie gemessen und die Reizitnpulsdauer für den Thermokopf festgelegt
worden ist, dann wird der Betrieb des Thermokopfs beeinträchtigt.
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Wenn beispielsweise eine Batteriespannung gemessen wird, die infolge
langen Gebrauchs der Batterie niedrig ist, dann wird der Thermokopf mit einem lange
dauernden Heizimpuls betrieben, um die konstante Druckschwärzung zu erhalten.
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Wenn aber die Energieversorgung durch einen Leistungsumschalter nach
der Messung der Batteriespannung auf eine externe Quelle wie beispielsweise einen
Netzadapter umgeschaltet wird, die eine höhere Spannung hat, dann wird der Thermokopf
mit dem lang andauernden Reiz impuls auf der höheren Spannung betrieben, so daß
der Kopf zerstört werden kann.
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Wenn die Energieversorgung durch den Beistungsschalter nach Messung
der Spannung des Netzadapters auf eine neue Batterie höherer Spannung umgeschaltet
wird, dann kann der Thermokopf ebenfalls zerstört werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem elektronischen
Gerät dafür zu sorgen, daß beim Wechsel der Versorgungsquelle ein Fehlbetrieb des
Geräts und insbesondere eine Zerstörung seiner Teile verhindert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 oder
4 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in-
den åeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Bei einem mit einem Drucker versehenen elektronischen Gerät kann durch
die Erfindung verhindert werden, daß ein Wechsel der Versorgungsquelle nachteilige
Folgen für den iruckvor-
gang hat. Außerdem erlaubt die Erfindung
einen vereinfachten Aufbau eines elektronischen Geräts.
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Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand
von Zeichnungen näher erläutert Fig. 1 zeigt als Blockschaltbild eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäß ausgestatteten elektronischen Geräts; Fig. 2 zeigt das Schaltbild
einer Binrichtung zur Sperrung des Heizsignals für einen Thermokopf eines thermischen
Druckers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 zeigt ein Schaltbild
für eine Einrichtung zur Bestimmung der Impulsdauer des Heizsignals für den Thermokopf.
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Das in Fig. 1 dargestellte elektronische Gerät sei ein elektronischer
Tischrechner mit Druckvorrichtung. Mit PJ ist die Anschlußbuchse für einen Netzadapter
bezeichnet, der aus einer Net zwechs el spannungs quelle die Versorgungsspannung
für das Gerät bereitstellt. Die Buchse PJ stellt also eine lösbare Verbindung zu
einer externen Versorgungsquelle her, um den Tischrechner mit Betriebsleistung zu
versorgen. Eine interne Versorgungsquelle ist durch eine Trockenbatterie DB gebildet,
welche herausnehmbar im Gehäuse des Tischrechners angeordnet ist und ebenfalls Versorgungsleistung
für den Tischrechner liefern kann. Die Trockenbatterie kann auch eine wiederaufladbare
Sekundärbatterie sein und in diesem Fall fest im Gehäuse des Tischrechners sitzen.
PS ist ein Leistungsschalter, der die Umschalteinrichtung bildet, um zwischen dem
Netzadapter und der Batterie als Versorgungsquelle für den Tischrechner zu wählen.
Der Leistungsschalter PS hat ein metallenes Kontaktstück S, welches zwischen einer
Position AD und einer Position DC umgeschaltet werden kann. Wenn das Kontaktstück
S in der Position AD ist,
dann erfolgt die Beistungsversorgung aus
dem Netzadapter, und wenn das Kontaktstück S in der Position DC ist, dann erfolgt
die Leistungsversorgung aus der Batterie. Ein Kontakt SS ist als Fühleinrichtung
zwischen der Position AD und der Position DC des Beistungsschalters PS angeordnet.
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Wenn die Position des Kontaktstücks S umgeschaltet wird, dann bewegt
sich dieses Kontaktstück am Fühlkontakt SS vorbei, und es wird ein Fühlsignal# Pl
zur Anzeige einer erfolgten Umschaltung erzeugt. Der Tischrechner verfügt über ein
Rechen- und Steuerwerk t, das Additionen, Subtraktionen, Multiplikationen, Divisionen
und andere für den Tischrechner notwendige arithmetische Operationen durchführt
und über eine Ausgangsleitung HO einen thermischen Drucker P steuert, um die eingegebenen
Daten und die Rechenergebnisse auszudrucken, wie es weiter unten beschrieben wird.
Das Rechen- und Steuerwerk enthält außerdem eine Schaltung mit Zeitgeber, um die
Stärke der Leistungsversorgung z.B. als Spannungswert zu messen und abhängig vom
Ergebnis dieser Messung die Heizimpulsdauer eines an den thermischen Drucker P gesendeten
Ausgabe-Befehlssignals H1 zu bestimmen. Das Rechen- und Steuerwerk L ist üblicherweise
auf einem einzigen LSI-Chip integriert (d.h. auf einem Schaltungsplättchen hoher
Integrationsdichte). Ein Konstantregler RE stabilisiert die von der Batterie oder
vom Netzadapter gelieferte Spannung, um eine für LSI-Schaltungen geeignete Versorgungsspannung
Vcc an das Rechen- und Steuerwerk L zu legen. Parallel zu der mit dem Konstantregler
RE gebildeten stabilisierten Versorgungsschaltung liegt ein Filterkondensator c.
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Die Fig. 2 zeigt denjenigen Teil des Rechen- und Steuerwerks X, der
den Betrieb der Thermoköpfe steuert, welche das Druckwerk der Ausgabeeinrichtung
darstellen. Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung enthält Flipflops FF1 bis BB7 als
sogenannte Druckbefehls-Flipflops, die durch das vom Rechen- und Steuerwerk L erzeugte
Druckbefehlssignal H1 gesetzt und zurückgesetzt werden. Die Anzahl der Flip-
flops
entspricht der Anzahl der Thermoköpfe. Die Ausgänge der Flipflops FF1 bis FF7 sind
mit den ersten Eingängen von UND-Gliedern G1 bis G7 verbunden, deren zweite Eingänge
über einen Inverter IN an den Ausgang eines Flipflops FF8 angeschlossen sind. Das
Flipflop FF8 ist eine Sperreinrichtung, die fühlt, wann der Leistungsschalter PS
umgeschaltet wird, und die im Falle einer Umschaltung ein Sperrsignal erzeugt, um
eine Durchgabe des Ausgangssignals H1 durch die UND-Glieder G1 bis G7 zu hindern
und damit den Druckvorgang zu sperren. Das Flipflop FF8 wird durch das Fülilsignal
PI in den Zustand "1" gesetzt und vor dem Drucken der nächsten Zeile durch ein Instruktionssignal
PR vom Rechen- und Steuerwerk L in den Zustand #0 zurückgesetzt.
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Das Flipflop FF8 stellt somit einen Zeitgeber dar, der das f?0t?#5ignal
oder Sperrsignal liefert, bis die nächste Zeile gedruckt werden soll, das heißt
über eine Dauer, die länger ist als die Dauer des Druckbefehlssignals 111.
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Bei normalem Druckbetrieb ist das Flipflop FF8 in seinen Zustand "O"
zurückgesetzt, und da der Q-Ausgang des Flipflops durch den Inverter IN invertiert
wird, erscheint das Signal 't1" an den UND-Gliedern G1 bis G7. Infolgedessen werden
die UND-Glieder G1 bis G7 aktiviert, so daß das Thermokopf-Ansteuersignal HO zum
thermischen Drucker P gelangt.
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Der Netzadapter (nicht dargestellt) ist an die Buchse PJ angeschlossen,
und wenn der Leistungsschalter PS in der Position DC steht, dann speist die Batterie
die stabilisierte Versorgungsschaltung RE und das Rechen- und Steuerwerk L des Tischrechners
sowie den Thermodrucker P. Das Rechen-und Steuerwerk L führt die Operationen gemäß
den eingetasteten Daten durch, und die Ergebnisse werden vom Drucker P ausgedruckt.
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Wenn in dieser Situation der Leistungsschalter PS aus der Position
AD in die Position DC oder umgekehrt geschaltet wird, um zwischen Batteriespeisung
und externer Versorgung
zu wechseln, dann wird das Fülilsignal
PI erzeugt. Als Folge davon wird das Flipflop BS8 auf "1" gesetzt. Das Ausgangssignal
des Flipflops FF8 wird im Inverter IN invertiert, an dessen Ausgang also das "O"-
oder Sperrsignal erscheint, so daß die UND-Glieder G1 bis G7 gesperrt werden und
das Befehlssignal H1 nicht weitergeleitet wird.
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Infolgedessen wird das Thermokopf-Ansteuersignal gesperrt, so daß
der Thermodrucker P nicht betrieben wird. Durch das Befehlssignal PR vom Rechen-
und Steuerwerk L wird das Flipflop BB8 vor dem Drucken der nächsten Zeile in seinen
Normalzustand zurückgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Heizimpulsdauer des Ausgabe-
oder Druckbefehlssignals auf der Grundlage der neuen Versorgungsspannung bemessen
worden.
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Die beschriebene Anordnung ist also wirksam, wenn sich die Versorgungsspannung
abrupt nach der Bestimmung der Heizimpulsdauer ändert, z.B. wenn die Batteriespannung
infolge langen Gebrauchs der Batterie niedriger als die Netzadapter-Spannung ist
und der Leistungsschalter PS nach erfolgter Messung der niedrigen Batteriespannung
in die Position AD umgeschaltet wird oder wenn die Netzadapter-Spannung niedriger
ist als die Spannung einer neuen Batterie DB und der Schalter PS aus der Position
AD in die Position DC umgeschaltet wird.
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Die Fig. 3 zeigt einc Spannungsfühlschaltung, welche im Rechen- und
Steuerwerk L (Fig. 1) enthalten ist, um die Stärke der Versorgungsquelle wie deren
Spannung zu fühlen.
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In der hig. 3 ist mit Vcc eine Bezugsspannung bezeichnet, die durch
einen mit mehreren Abgriffen versehenen Widerstand R geteilt wird, um mehrere Referenzspannungen
zu erzeugen. VB ist die zu fühlende Spannung der verwendeten Versorgungsquelle.
Eine Steuerschaltung CC gibt die Referenzspannungen unter Steuerung durch von einem
Festwertspeicher ROM kommenden Datencodes auf einen. Spannungsvergleicher CV. Der
Spannungsvergleicher CV vergleicht die gefühlte Spannung VB mit den Referenzspannungen
von der
Steuerschaltung CC. Wenn z.B. die Bezugsspannung Vcc gleich
10 Volt ist und vom Widerstand R durch 10 geteilt wird, dann liefert die Steuerschaltung
CC unter dem Einfluß des Datencodes vom Speicher ROM eine Spannung VRn = 1 Volt
an den Spannungsvergleicher CV, und dieser Spannungsvergl eicher vergleicht die
gefühlte Spannung VB mit der 1-Volt-Referenzspannung. Wenn die gefühlte Spannung
VB höher ist, dann liefert die Steuerschaltung CC unter dem Einfluß des Datencodes
vom Speicher ROM eine Spannung VRn-1 = 2 Volt an den Spannungsvergleicher CV, und
der Vergleicher vergleicht nun die gefühlte Spannung VB mit der 2-Volt-Referenzspannung.
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Dieses Spiel wird entsprechend fortgeführt, bis diejenige Referenzspannung
bestimmt ist, die der gefühlten Spannung VB am nächsten kommt. Der dem Wert der
gefühlten Spannung VB entsprechende Datencode wird gemeinsam mit Druckinformationen,
welche die jeweils zu druckenden Punkte spezifizieren, auf eine Zeitgeberschaltung
TC gegeben. Die Zeitgeberschaltung TC legt eine Impulsbreite für den Code der Druckinformationen
fest, um das Druckbefehlssignal für die Thermoköpfe zu bilden.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform wird das Thermokopf-Ansteuersignal
durch das Fühlsignal PI gesperrt, um die Druckoperation zu sperren. Die Sperrung
kann sich åedoch auch auf andere Operationen und Funktionen des elektronischen Geräts
erstrecken, z.B. auf die Anzeige oder die Betriebsfunktion.
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Die erfindungsgemäße Anordnung fühlt also die Umschaltung zwischen
externer und interner Versorgungsquelle des elektronischen Geräts, um mindestens
eine Funktion des Geräts zu sperren. Zur Sperrung der Druckfunktion beispielsweise
wird das Ansteuersignal für die Druckvorrichtung gesperrt, wenn z.B. die Energieversorgung
von einer Quelle niedriger Spannung auf eine Quelle höherer Spannung umgeschaltet
wird.
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Dies erhöht die Sicherheit und Zuverlässigkeit des elektronischen
Geräts.
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