DE829234C

DE829234C - Electronic counter

Info

Publication number: DE829234C
Application number: DEC3494A
Authority: DE
Inventors: Pierre Lebon De Lapointe; Guy Le Parquier
Original assignee: CSF Compagnie Generale de Telegraphie sans Fil SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1949-12-05
Filing date: 1950-12-03
Publication date: 1952-01-24

Description

Elektronischer Zähler Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Zähler von elektrischen Impulsen, insbesondere auf Differentialzähler, welche selbsttätig die Impulse einer Polarität zählen und die Impulse von entgegengesetzter Polarität zurückzählen, wenn die Impulse der beiden Polaritäten am Eingang des Zählers zugeführt werden.Electronic counter The invention relates to electronic meters Counters of electrical impulses, especially on differential counters, which are automatic count the pulses of one polarity and the pulses of opposite polarity count down when the pulses of both polarities are fed to the input of the counter will.

Die im allgemeinen verwendeten elektronischen Zähler bestehen aus einer Kette von Kippern der Bauweise Eccles-Jordan, die aus zwei Röhren bestehen, von denen die eine verriegelt ist, während die andere entriegelt wird, wobei diese Kette nach dem System der binären Zählweise zählt, oder aus einer solchen Kette mit Ergänzung durch Rückwirkungskreise, welche gewisse Röhren miteinander verbinden und dadurch Zustände eines unstabilen Gleichgewichtes schaffen, um in einem nichtbinären .System zählen zu können, oder auch aus verallgemeinerten iKippern mit fünf oder zehn Röhren, von denen wenigstens die Hälfte verriegelt sind, während eine oder mehrere .der übrigen Röhren entriegelt werden, ;wobei diese verallgemeinerten Kipper auf der Basis 5 oder auf der Basis io zählen.The commonly used electronic counters consist of a chain of Eccles-Jordan type dump trucks, which consist of two tubes, one of which is locked while the other is unlocked, this being this Chain counts according to the system of binary counting, or from such a chain with the addition of feedback circuits, which connect certain tubes with one another and thereby create states of an unstable equilibrium in order to turn into a non-binary .System to be able to count, or from generalized iKippers with five or ten tubes, at least half of which are locked, while one or several .of the remaining tubes are unlocked,; these being generalized tippers count on base 5 or base io.

Diese Zähler reagieren nur auf Impulse einer gewissen Polarität und zählen nur in einer Richtung. Um in der anderen Richtung zu zählen, d. h. um zurückzuzählen, muß man besondere Kreise verwenden, die kompliziert und kostspielig sind, weil sie eine große Anzahl von zusätzlichen Röhren erfordern, die Impulse gleicher Polarität an bestimmten Punkten der Kreise des Zählers zuführen.These counters only react to pulses of a certain polarity and count in one direction only. To count in the other direction, i.e. H. to count back you have to use special circles, which are complicated and costly because they require a large number of additional tubes, the impulses Apply the same polarity to certain points on the meter's circles.

Damit solche Zähler als Differentialzähler arbeiten können, muß an ihrem' Eingang noch eine Auswahleinrichtung zugefügt werden, welche selbsttätig die Impulse unterscheidet, deren Polarität derjenigen- der normalerweise -von ihnen gezählten Impulse entgegengesetzt ist, um sie umzukehren und an die besonderen iRückzählkreise zu leiten.So that such counters can work as differential counters, must be a selection device can be added to their input, which automatically distinguishes the impulses whose polarity is the one normally -of them counted pulses is opposite in order to reverse them and to the special i counting circuits to direct.

Die Erfindung ermöglicht es, Impulse einer gegebenen Polarität nach dem System der ternären "Zählweise zu zählen und die Impulse von entgegengesetzter Polarität mit Hilfe einer Einrichtung von einfacher und wirtschaftlicher Ausbildung zurückzuzählen, welche für die Unterscheidung und Rückzählung der Impulse keine zusätzlichen Kreise und Röhren erfordert.The invention makes it possible to generate pulses of a given polarity the system of ternary "counting and counting the impulses of the opposite Polarity with the help of an institution of simple and economic education to count back, which for the differentiation and counting back of the pulses none requires additional circuits and tubes.

Die Erfindung hat eine Staiiel für elektronische Differentialzählung auf der Basis 3 zum Gegenstand, welche aus drei Elektronenröhren mit Steuergittern besteht, die miteinander so verbunden sind, daß diese Röhren drei Zustände eines stabilen Gleichgewichtes, .insbesondere drei verschiedene Betriebsspannungen, aufweisen. Sie hat ferner Anzeigeeinrichtungen zum (Gegenstand, die mit dieser Staffel verbunden sind und es ermöglichen, diese Gleichgewichtszustände in Zählangaben, insbesondere in Leuchtanzeigen, umzuwandeln. Schließlich hat sie einen ternären ;Differentialzähler zum Gegenstand, welcher mehrere derartige @S'taffeln in Kaskadenschaltung umfaßt.The invention has a stem for electronic differential counting on the base 3, which consists of three electron tubes with control grids which are connected to each other in such a way that these tubes have three states of one stable equilibrium, in particular three different operating voltages. It also has display devices for (the subject connected with this season are and allow these states of equilibrium in counts, in particular into light indicators. After all, it has a ternary; differential counter to the subject, which includes several such @S'taffeln in cascade connection.

Die den Gegenstand der Erfindung bildende Einrichtung kennzeichnet sich durch die Vereinigung von drei Elektronenröhren mit wenigstens zwei Steuergittern, von denen das eine als Eingangsgitter und das andere als Wechselwirkungsgitter bezeichnet wird, von Mitteln, um diesen Eingangsgittern gleichzeitig die zu zählenden oder rückzuzählenden Impulse zuzuführen, von Mitteln, um die Anode jeder Röhre an das Wechselwirkungsgitter der einen der beiden anderen Röhren und an das Eingangsgitter der dritten Röhre anzuschließen, und von Anzeigeeinrichtungen, die mit den Anodenkreisen dieser Röhren verbunden sind und insbesondere auf ihre Anodenspannung ansprechen, uff diese Anodenspannungen in Zählangaben, insbesondere in Sichtanzeigen, umzuformen.The device forming the subject of the invention characterizes through the union of three electron tubes with at least two control grids, one of which is referred to as the input grid and the other as the interaction grid is, of means to these input grids at the same time to be counted or to supply countdown pulses from means to the anode of each tube to the Interaction grid of one of the other two tubes and to the entrance grid the third tube, and display devices associated with the anode circuits these tubes are connected and respond in particular to their anode voltage, uff to convert these anode voltages into counting data, especially in visual displays.

,Die Röhrenrelais sind vorzugsweise Tetroden oder Pentoden, deren erstes Gitter ;(von der Kathode aus) das Eingangsgitter und deren zweites Gitter das Wechselwirkungsgitter ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Anode einer Röhre mit dem Wechselwirkungsgitter einer anderen Röhre direkt verbunden, während die Verbindung (wischen der Anode und dem Eingangsgitter der dritten Röhre aus einem Kreis besteht, welcher eine Kapazität und einen Widerstand in Parallelschaltung enthält., The tube relays are preferably tetrodes or pentodes, whose first grid; (from the cathode) the input grid and its second grid is the interaction lattice. According to a preferred embodiment of the invention the anode of one tube is direct with the interaction lattice of another tube connected while the connection (wipe the anode and the input grid of the third tube consists of a circle, which has a capacitance and a resistance contains in parallel connection.

Die Anteigeeinrichtungen für die Zählung bestehen aus irgendeiner geeigneten Einrichtung, welche auf den elektrischen Gleichgewichtszustand einer Röhre, insbesondere auf ihren Anodenstrom oder auf ihre Anodenspannung, anspricht und diesen Zustand in eine Zählangabe, insbesondere in eine sichtbare Leuchtanzeige, umformt, wobei diese Einrichtungen dann aus einem Kathodenoszillograph bestehen, der mit den Anodenkreisen dieser Röhren verbunden ist.The dough devices for counting consist of any one suitable device, which is based on the electrical equilibrium of a Tube responds, in particular to its anode current or to its anode voltage and this state in a count, in particular in a visible light display, reshaped, these devices then consist of a cathode oscilloscope, which is connected to the anode circuits of these tubes.

Die Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Staffeln eines ternären Zählers gemäß der Erfindung wird durch irgendein geeignetes Mittel ausgeführt, welches positive und negative Impulse überträgt, und insbesondere finit Hilfe einer Anordnung zweier Auslösekreise, sogenannte Trigger, von welchen der eine die positiven und der andere die negativen Impulse überträgt.The connection between two consecutive seasons of a ternary Counter according to the invention is carried out by any suitable means, which transmits positive and negative pulses, and in particular finitely with the help of an arrangement two trip circuits, so-called triggers, one of which is the positive and the other transmits the negative impulses.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung.Further details and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing.

Abb. i zeigt das Schema einer Dreierstaffel gemäß der Erfindung; Abb. 2 zeigt das Schema einer Stufe eines ternären Zählers gemäß der Erfindung; Abb. 3 zeigt die 'Kurve EA = f (t) der Anodenspannung der einen Röhre als Funktion der Zeit, wenn negative Impulse dem Eingang der Staffel zugeführt werden; Abb. 4 zeigt die Kurve EA = f (t) der gleichen Röhre für positive Impulse, welche dem Eingang der Staffel zugeführt werden; Abb. 5 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Staffel.Fig. I shows the scheme of a three-tier relay according to the invention; Fig. 2 shows the scheme of a stage of a ternary counter according to the invention; Fig. 3 shows the curve EA = f (t) of the anode voltage of one tube as a function of time when negative pulses are applied to the input of the relay; Fig. 4 shows the curve EA = f (t) of the same tube for positive pulses applied to the entrance of the relay; Fig. 5 shows a diagram to explain how this relay works.

Die drei Röhren i, 2 und 3 in Abb. i und 2 sind miteinander in folgender Weise verbunden: die Anode Y der Röhre i ist direkt an das Wechselwirkungsgitter G= der Röhre 3 angeschlossen und mit dem Eingangsgitter G1 der Röhre 2 durch einen Kreis verbunden, welcher eine Kapazität 4 und einen Widerstand 5 in Parallelschaltung umfaßt. Die Anode Y ist außerdem an die Hochspannungsquelle durch einen Widerstand 6 angeschlossen. Das gleiche trifft für die Röhre 2 und 3 zu. Der Hochspannungskreis ist durch den Widerstand? ergänzt, welcher die Kathode mit der Quelle verbindet.The three tubes i, 2 and 3 in Fig. I and 2 are in the following with each other Connected way: the anode Y of tube i is directly connected to the interaction lattice G = connected to the tube 3 and connected to the input grid G1 of the tube 2 through a Circuit connected, which has a capacitance 4 and a resistor 5 in parallel includes. The anode Y is also connected to the high voltage source through a resistor 6 connected. The same applies to tubes 2 and 3. The high voltage circuit is through the resistance? added, which connects the cathode to the source.

Die Impulse 8 werden gleichzeitig den Eingangsgittern G der Röhren i, 2 und 3 über Widerstände9 zugeführt.The pulses 8 are simultaneously the input grids G of the tubes i, 2 and 3 fed through resistors9.

Durch Versuch wurde festgestellt, daß die so miteinander verbundenen drei Röhren immer einen stabilen elektrischen (Gleichgewichtszustand besitzen: eine der Röhren leitet fast nicht, eine weitere Röhre ist leitend und die dritte befindet sich in dem Zwischenzustand, d. h. sie ist zur Hälfte leitend.It was found through experiment that the so interconnected three tubes always have a stable electrical (state of equilibrium: one of the tubes almost does not conduct, another tube is conductive and the third is located in the intermediate state, d. H. it is half conductive.

Wenn man mit einem Spannungsmesser die drei Anodenspannungen mißt, findet man drei stabile Werte, die deutlich unterschieden sind und im folgenden als H, 31, B bezeichnet werden. (Die höchste Spannung H bezeichnet die Spannung der verriegelten,Röhre, die kleinste B diejenige der leitenden Röhre und M die mittlere Spannung der Röhre, die sich in dem Zwischenzustand befindet. Durch eine geeignete Wahl der Konstanten des Systems ist leicht zu erreichen, daß JI einen Wert erhält, der sehr annähernd dem arithmetischen Mittel von B und H gleich ist.If you measure the three anode voltages with a voltmeter, you will find three stable values, which are clearly differentiated and are referred to below as H, 31, B. (The highest voltage H denotes the voltage of the locked tube, the smallest B that of the conductive tube and M the mean voltage of the tube which is in the intermediate state. By a suitable choice of the constants of the system, it is easy to achieve that JI receives a value that is very approximately equal to the arithmetic mean of B and H.

Im anfänglichen Zustand sind die Spannungen beispielsweise wie folgt verteilt: Röhre i leitend (Zustand B), Röhre 2 mittlerer Wert (Zustand 111), Röhre 3 verriegelt (Zustand H).In the initial state are the tensions for example distributed as follows: tube i conductive (state B), tube 2 medium value (state 111), tube 3 locked (state H).

Ein bei 8 ankommender negativer Impuls mit passender Amplitude und Dauer wird zu den drei Gittern GI über die Widerstände 9 übertragen. Es werden von ihm nur die leitenden Röhren beeinflußt. Diese schicken durch ihre Anode positive Impulse an die @@'echselwirkungs- und Eingangsgitter der anderen Röhren. Die im Zustand H befindliche Röhre 3 empfängt an ihren beiden Gittern positive Impulse und geht zu dem iZustand B Tiber. Die im Zustand B befindliche Röhre i wird an ihrem Wechselwirkungsgitter G, auf die Spannung H gebracht, und ihr Eingangsgitter wird negativ, so daß sie in den Zustand @II übergeht. Schließlich wird die im Zustand .I befindliche Röhre 2 an ihrem Wechselwirkungsgitter G_ auf die Spannung B gebracht, und ihr Eingangsgitter wird negativ, so,daß sie in den Zustand H übergeht.A negative pulse arriving at 8 with the appropriate amplitude and Duration is transmitted to the three grids GI via the resistors 9. It will be from only affects the conductive tubes. These send positive ones through their anode Impulses to the other tubes' control and input grids. The in Tube 3 in state H receives positive pulses on both of its grids and goes to the state B Tiber. The tube i in state B is attached to hers Interaction lattice G, brought to voltage H, and its input lattice becomes negative, so that it changes to the state @II. Eventually that will be in the state .I located tube 2 at its interaction grid G_ brought to voltage B, and its input grid goes negative so that it goes to the H state.

Das System gelangt dann wieder in einen Gleichgewichtszustand, der mit dem vorhergehenden annähernd übereinstimmt, ausgenommen, daß es nicht .dieselben Röhren sind, welche sich in dem Zustand H bzw. M bzw. B befinden.The system then returns to a state of equilibrium, the approximately coincides with the previous one, except that it is not .the same Are tubes, which are in the state H, M and B respectively.

Durch einen zweiten hei 8 zugeführten negativen Impuls werden die Zustände der Röhren nach demselben Vorgang erneut gewechselt.By a second negative pulse applied to hot 8, the The states of the tubes changed again after the same process.

Man kann diese Wechsel in einer Tabelle wie folgt zusammenfassen: Negative Impulse Röhren i 2 I 3 I B M H II M H B III H B I M Wenn man die Anodenspannung z. B. der Röhre i mißt, erhält man aufeinanderfol-gend die Zustände B, 1I, H. . . nach Maßgabe der aufeinanderfolgenden negativen Impulse (Abb. 3).These changes can be summarized in a table as follows: Negative impulse tubes i 2 I 3 IBMH II MHB III HBIM If the anode voltage z. B. the tube i measures, one obtains successively the states B, 1I, H.. . according to the successive negative pulses (Fig. 3).

Ein bei 8 zugeführter positiver Impuls von geeigneter Dauer und Amplitude wird entsprechende Zustandswechsel, jedoch im umgekehrten Sinne, hervorrufen. Ausgehend von demselben Anfangszustand: Röhre i Zustand B, Röhre 2 Zustand M, Röhre 3 Zustand H, wird der positive Impuls, welcher an das Eingangsgitter der im Zustand M befindlichen Röhre 2 gelangt, die negative Spannung dieses Gitters zum Verschwinden bringen und dadurch das Potential der Anode dieser Röhre und zugleich dasjenige des Wechselwirkungsgitters der Röhre i herabsetzen.A positive pulse applied at 8 of suitable duration and amplitude will cause a corresponding change of state, but in the opposite sense. Outgoing from the same initial state: tube i state B, tube 2 state M, tube 3 state H, becomes the positive pulse which is sent to the input grid of the M state Tube 2 arrives, make the negative voltage of this grid disappear and thereby the potential of the anode of this tube and at the same time that of the interaction grid reduce the tube i.

Andererseits erhält die im Zustand H befindliche Röhre 3 von der Anode der Röhre 2 einen negativen Impuls an ihrem Eingangsgitter, welcher die Wirkung des ursprünglichen positiven Impulses aufhebt. Die Anodenspannung der im Zustand B befindlichen Röhre i steigt demnach, wodurch die Röhre 2, welche dann von dem Zustand M .in den Zustand B übergeht, und die Röhre 3, welche von H nach 31 übergeht, stärker leitend gemacht werden, während die Röhre i selbst von dem Zustand B in .den Zustand H übergegangen ist.On the other hand, the tube 3 in the H state receives from the anode of the tube 2 a negative pulse at its input grid, which the effect of the original positive impulse cancels. The anode voltage of the in state B located tube i rises accordingly, whereby the tube 2, which is then from the State M. Changes to state B, and the tube 3, which changes from H to 31, can be made more conductive while the tube i itself from the state B in . the state H has passed.

Wird bei 8 ein weiterer positiver Impuls zugeführt, so spielt sich derselbe Vorgang ab. Abb.4 zeigt wie Abb. 3 die Anodenspannung der .Röhre i als Funktion der Zeit für positive Impulse.If another positive impulse is applied at 8, then it plays the same process. Like Fig. 3, Fig. 4 shows the anode voltage of the tube i as Function of time for positive impulses.

Man kann ebenso die Wechsel in einer Tabelle zusammenfassen, welche der ersten ähnlich ist: Positive Impulse Röhren I 2 3 I B M H II H B M III M H B Bei Vergleich dieser beiden Tabellen ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Zähler, wenn er die negativen Impulse zählt, die positiven Impulse zurückzählt (oder umgekehrt). IDie differentielle Wirkungsweise ist in dem Schema der (Abb. 5 veranschaulicht, in welcher jeder Kreis eine Röhre darstellt, wobei das iSystem bei der Zählung in der Pfe.ilriichtung C und bei der Rückzählung in der umgekehrten Richtung D umläuft.You can also summarize the changes in a table that is similar to the first: Positive impulse tubes I 2 3 IBMH II HBM III MHB When comparing these two tables, it is readily apparent that when the counter counts the negative pulses, it counts down the positive pulses (or vice versa). The differential mode of operation is illustrated in the diagram of (Fig. 5, in which each circle represents a tube, the system rotating in the direction of the arrow C when counting and in the reverse direction D when counting down.

Die von dem Zähler registrierte Zahl kann durch irgendeine Anzeigeeinrichtung angezeigt werden, welche auf den elektrischen Zustand einer der Röhren anspricht. Beispielsweise ist in Abb. 2 ein Oszillograph io dargestellt, welcher die Spannung der Röhre 2 mit Hilfe einer Differentialbrücke anzeigt, die durch die mit den Anoden der Röhren i und 3 verbundenen Widerstände ii und 12 gebildet wird.The number registered by the counter can be displayed by any display means which responds to the electrical condition of one of the tubes. For example, an oscilloscope io is shown in Fig. 2, which the voltage of the tube 2 by means of a differential bridge that goes through the with the anodes of the tubes i and 3 connected resistors ii and 12 is formed.

Um einen ternären Differentialzähler mit mehreren solchen in Kaskade geschalteten Staffeln herzustellen, kann man diese durch irgendein geeignetes Mittel verbinden, welches eine positive Impulsstirn .in einen positiven Impuls und eine negative Stirn in einen negativen Impuls umformt, wobei diese Impulse dann dem Eingang der folgenden Staffel zugeführt werden. Das einfachste Mittel, um auf die folgende Staffel einzuwirken, besteht darin, daß die Stirn mit .großer Amplitude ausgenutzt wird, welche den Übergang einer Röhre von dem Zustand B in den Zustand H oder umgekehrt darstellt, während die Übergänge B-M bzw. 3,1-H oder umgekehrt eine Stirn mit der halben Amplitude- ergeben. Beispielsweise ist in Abb. 2 eine Anordnung von zwei Auslösekreisen 14 und 15, sogenannte Trigger, dargestellt, die von dem gemeinsamen Punkt 13 aus gesteuert werden. Der Trigger 14 überträgt dabei die negativen Zählimpulse und der Trigger i5 die positiven Rückzählimpulse. Diese Auslösekreise bieten den Vorteil, daß sie Impulse von konstanter Dauer und Amplitude liefern, die ausschließlich durch die Charakteristiken dieser Kreise bestimmt werden und nicht von der Dauer und der Amplitude der an dem gemeinsamen Eingang 13 zugeführten Stirnen abhängen. Als Zahlenbeispiel sei angeführt, daß bei Verwendung von Pentoden 6 EI 38 für die Röhren i, 2, 3, von Kapazitäten4 mit 4o,upF und Widerständen 5 mit 300000 Ohm die folgenden Anodenspannungen gemessen werden: H= 150 V, .17 = 102 V, B = 20 V. In order to produce a ternary differential meter with several such cascaded tiers, these can be connected by any suitable means which converts a positive pulse forehead into a positive pulse and a negative forehead into a negative pulse, these pulses then being the input of the following tier are fed. The simplest means to act on the following season is that the forehead with .large amplitude is used, which represents the transition of a tube from the state B to the state H or vice versa, during the transitions BM and 3.1 -H or, conversely, a forehead with half the amplitude- result. For example, FIG. 2 shows an arrangement of two trip circuits 14 and 15 , so-called triggers, which are controlled from the common point 13. The trigger 14 transmits the negative counting pulses and the trigger i5 the positive countdown pulses. These trigger circuits have the advantage that they deliver pulses of constant duration and amplitude, which are determined exclusively by the characteristics of these circuits and do not depend on the duration and the amplitude of the foreheads fed to the common input 13. As a numerical example it should be mentioned that when using pentodes 6 E I 38 for tubes i, 2, 3, capacitors 4 with 4o, upF and resistors 5 with 300,000 ohms, the following anode voltages are measured: H = 150 V, .17 = 102 V, B = 20 V.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electronic counter for electrical pulses of the differential type with a scale on base 3, characterized by the use of three electron tubes with at least two control grids (an input grid and an interaction grid), of means to supply these input grids simultaneously with the pulses to be counted or counted down from Means for connecting the anode of each tube to the interaction grid of one of the other two tubes and to the input grid of the third tube, and of display devices which are connected to the anode circuits of these tubes and respond in particular to their anode voltage, in order to count these Lode voltages , in particular visual displays.

2. Counter according to claim i, characterized in that the tubes are tetrodes or pentodes, the first grid of which (from the cathode) the input grid and whose second grid is the interaction grid.

3. Counter according to claim i, characterized in that the anode of a tube with the interaction grid another tube is connected directly while connecting the anode to the Entrance grid of the third tube is formed by a circle, which has a capacitance and a resistor, in, parallel connection. 4. iCounters with several in cascade Switched relay teams according to Claims 1 to 3, characterized in that the relay teams are interconnected with the help of two trip circuits, of which the one selectively transmits the positive and the other the negative pulses.