DE854441C - Verfahren und Schaltanordnung zur Veraenderung der elektrischen Darstellung einer Zahlengroesse - Google Patents

Description

Die Erfindung !betrifft ein Verfahren und eine

Schaltanordnung zur Veränderung der elektrischen Darstellung einer Zahlengröße, die durch eine Reihe von elektrischen Spannungen gebildet ist, die in ihrer räumlichen oder zeitlichen Verteilung als Potentialwerte von Leitern oder Impulszügen die aufeinanderfolgenden Koeffizienten der Glieder einer durch eine binäre reihenmäßige Entwicklung der Zahlengröße erhaltenen, in der einen oder der

ίο anderen Richtung gelesenen Zahlenreihe

Wiedergabe einer derartigen Koeffizientenreihe im binären Zahlensystem zur Verfügung steht.

Betrachtet man nämlich die Schreibweise einer Zahlengröße, z. B. der Zahl A, in binärer Zählung

A = «„_!, α_η_₂ , α_η_₃ , . . . α₂ , α_χ, α₀

und liest die Zahlenreihe in der Richtung der Abnahme der Ordnungszahlen der η-Glieder, so ergibt sich, daß diese Zahlengröße A wie folgt geschrieben werden kann:

-ι ·

wiedergeben, und im besonderen liegt dabei der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese elektrische Verkörperung einer Zahlenreihe mit der Grundzahl 2 in eine nach dem Zehnersystem aufgebaute elektrische Darstellung der Zahlengröße auf Grund des Umstandes umzuwandeln, daß die elektrische Die Koeffizienten «n — ! , «„— ₂. ··· ^ai. ^a2 können dabei nur die Werte 1 oder ο haben, da die Glieder einer binären Zahlenreihe gleich Null oder nicht gleich Null sein müssen, und weiterhin ist es üblich, bei der erwähnten elektrischen Darstellung dieser Zahlenreihe für die Koeffizienten mit dem Zahlenwert

Null eine Spannung Null und für die Koeffizienten mit einem der Zahleneinheit gleichen Wert eine bestimmte Spannung von einer willkürlich als Einheit gewählten Höhe anzunehmen.

Diese Feststellungen werden nach der Erfindung in vorteilhafter Weise ausgenutzt, um eine in elektrischer Darstellung durch eine binäre Zahlenreihe wiedergegebene Zahlengröße in ihrer elektrischen Aufzeichnung nach dem Zehnersystem ohne Änderung ihres Wertes dadurch umzuformen, daß man die den Koeffizienten der Glieder der binären Zahlenreihe entsprechenden elektrischen Spannungen in einer die Richtung der Abnahme der Ordnungszahlen der Reihe einhaltenden Aufeinanderfolge der binären elektrischen Darstellung entnimmt und die jeweils entnommene Spannung zu dem Ergebnis der vorhergehenden Spannungsentnahmen addiert sowie das Ergebnis dieser Addition zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Spannungsentnahmen verdoppelt und diese Maßnahmen bis zur letzten Spannung der binären elektrischen Darstellung der Zahlengröße fortsetzt.

Um bei der praktischen Durchführung dieses Verfahrens die Entwicklung elektrischer Spannungen von zunehmenden Werten zu vermeiden, werden erfindungsgemäß Spannungsimpulse, welche die dem binären Wert entsprechenden, schrittweise oder sammelweise erzielten dezimalen Werte abbilden, hinzugefügt und dann mit Hilfe von zur Zusammenzählung von Zehnerwerten geeigneten Schaltgebilden der bekannten, stufenweise oder doppelseitig arbeitenden Ausführung zusammengerechnet, die aus einer Kaskadenanordnung von Kippsdhaltstufen mit zwei stabilen Gleichgewichtszuständen bestehen können, deren aufeinanderfolgendes Ansprechen durch die zusammengezählten Impulse das Fortschreiten des ganzen Zählsystems veranlaßt. Ferner kann man nach der Erfindung zur Verhinderung der Erzeugung von Zehnerwerte darstellenden Impulsen, deren Zusammenrechnen schrittweise sich verlängernde Zeitperioden im Maße der Zunahme der in den addierenden Schaltgebilden aufzuzeichnenden Zahl erfordern würde, diese Schaltgebilde in bestimmter besonderer Weise ausgestalten, so daß sie bei jeder Einführung eines zu einem Takt des binär verschlüsselten Impulszuges gehörigen Impulses um eine Stufe unter dem Einfluß dieses Impulses in ihrer Wirkung fortschreiten und dann die Verdoppelung ihrer Einstellung von der durch dieses Fortschreiten erreichten Lage aus erfolgt. Dies kann, durch eine Reihe von Hilfsimpulsen geschehen, deren Anzahl gleich der Zahl der Takte der die binäre Zahlenreihe wiedergebenden elektrischen Aufzeichnung ist und von denen einer bei jedem Impuls des binär verschlüsselten Impulszuges gleichzeitig oder mit einer die Dauer eines Taktes unterschreitenden zeitlichen Verschiebung zugeleitet wird und so das Addierungsschaltgebilde zum Fortschreiten um eine Stufe veranlaßt. Diese Hilfsimpulse können einem zur Verdoppelung der Einstellung des Schaltgebildes dienenden Leitungsweg zugeführt werden.

Ein zur Durchführung des geschilderten Verfahrens geeigneter Umwandler wird demnach erfindungsgemäß vor allem ein Addierungsschaltgebilde mit in Kaskade angeordneten, bei jedesmaligem Eintreffen eines Impulses des binär verschlüsselten Impulszuges um eine Stufe fortschreitenden Kippschaltstufen und eine parallele Reihe von Übertragungsstufen zur Lagenverdoppelung des Additionsschaltgebildes mit einem gesonderten, zur Zuführung eines Hilfsimpulses bei jedem Takt des binär verschlüsselten Impulszuges dienenden Leitungsweg enthalten und außerdem zwischen den Ausgangsseiten der Übertragungsstufen und den Eingangsseiten der Kippschaltstufen Auswahlverbindungen und zwischen den Ausgangsseiten der Kippschaltstufen und den Eingangsseiten der Übertragungsstufen Einzelverbindungen in solcher Anordnung aufweisen, daß eine Übertragungsstufe keinen Lagenverdopplungsimpuls für das Additionsschaltgebilde liefert, wenn die Kippschaltstufe, an die sie mit ihrer Eingangsseite angeschlossen ist, sich nicht im Zustand der Erregung befindet.

Als Kippschaltstufe kann nicht nur jede Schaltung mit zwei in bekannter Weise durch wechselseitige Verbindung der Steuergitter und der Anoden gepaarten Elektronenröhren, sondern allgemein jedes mit zwei stabilen Gleichgewichtszuständen arbeitende Schaltgebilde, das bei Erregung ein elektrisches Potential von der einen zur anderen seiner beiden Ausgangsseiten umschaltet, wie z. B. ein Relais mit einem Umkehrkontakt, Verwendung finden. Die Wahl dieses Schaltgebildes hängt von denjTaktgeibungsverhältnissen des jeweiligen Einzelfalles ab.

Das die Impulse zusammenzählende Schaltgebilde kann irgendeine Kaskadenanordnung mehrerer, zwei stabile Gleichgewichtszustände aufweisender Schaltstufen sein, die bei Eintreffen eines über den normalen Leitungsweg einlangenden Impulses stufenweise fortschreiten, und l>ei denen immer nur eine Stufe in einem vom Gleichgewichtszustand der anderen Stufen verschiedenen Gleichgewichtszustand sein kann.

Als Übertragungsstufe kann erfindungsgemäß irgendein Schaltstromkreis dienen, der einen Leitungsweg für einen Spannungsübertragenden Impuls herstellt, wenn er durch Heranführen einer elektrischen Spannung in die Einschaltstellung gebracht »o ist. Beispielsweise ist dafür ein Stromkreis oder ein Relais mit einer Mehrgitterelektronenröhre geeignet.

Unter einem Impuls eines binär verschlüsselten Impulszuges ist nicht nur ein Impuls einer derartigen, vorher in dem Ül>artrag-unigsweg zum Umwandler vorhandenen Impulsreihe, sondern auch jeder Ablesungsimpuls für die Aufzeichnung eines Schaltgebildes, z. B. einer Kippschaltstufe, zu verstehen, dem zuerst der Null- oder der Einheitswert des betreffenden Koeffizienten der binären, der zu ■•erschlüsselnden Zahlengröße entsprechenden Zahlenreihe deswegen zugeordnet wird, weil !bekanntlich bei der Verteilung einer Verschlüsselung auf eine Reihe von Schaltern diese Verschlüsselungsanordnung durch im Takt oder ohne Taktgebung statt-

findende Erzeugung von aufeinanderfolgenden und nacheinander entsprechend den Ordnungszahlen der Reihe an diese Schalter herangeführten Impulsen abgelesen werden kann, welche nach ihren einzelnen Einstellungen für diese Impulse einen Leitungsweg herstellen oder unterbrechen.

Die Zeichnung veranschaulicht die Schaltanordnung nach der Erfindung beispielsweise in mehreren Ausführungsformell und läßt auch das mit ihnen ίο durchführbare Verfahren näher im einzelnen erkennen.

Abb. ι zeigt die allgemeine Anordnung eines Umwandlers nach der Erfindung. Abb. 2 gibt in schematischer Darstellung eine stufenweise arbeitende Impulsaddierungsschaltanordnung wieder, die vorzugsweise zur Ausgestaltung des Umwandlers nach Abb. 1 im einzelnen dienen kann. Abb. 3 läßt ebenfalls schematisch die Ausbildung eines Umwandlers für den Fall erkennen, wo die in eine Darstellung mit Zehnerzählung umzuformende, aus einer Zahlengröße entwickelte binäre Zahlenreihe durch einen verschlüsselten Zug von im Takt aufeinanderfolgenden und mit der kleinsten Ordnungszahl der Zahlenreihe beginnenden Impulsen gegeben ist.

Abb. 4 zeigt mehr im einzelnen die beiden ersten Dekaden eines nach Abb. 3 ausgeführten Umwandlers, und Abb. 5 bringt die genauere Ausführung eines Dekadenschaltgebildes der Anordnung nach Abb. 4, während Abb. 6 eine Abänderung des aus Abb. 2 ersichtlichen Addierungsschaltgebildes veranschaulicht. Abb. 7 läßt eine für die Anordnung nach Abb. 6 geeignete weitere Ausgestaltung des Dekadenschaltgebildes nach Abb. 5 erkennen.
Gemäß Abb. 1 besteht der Eingangsstromkreis 1 des Umwandlers aus einer Kaskadenschaltung von Verdopplungsstromkreisen 2, 4, 6, 8, die mit Zusammenzählungs- oder Addierungsstromkreisen 3, 5, 7, 9 abwechseln. Die Eintrittsklemmen 10 bis 14 führen den Stromkreisen 1, 3, 5, 7, 9 die Spannungen zu, die der die Koeffizienten der Glieder der Zahlenreihe mit den Ordnungszahlen η i,w 2. . . ι, ο darstellenden Spannungsreihe entnommen sind. Die Klemmen 15 bis 18 dienen dazu, die Verdopplungs-Steuerzeichen an die Stromkreise 2. 4, 6, 8 zu legen, und die Abzweigungen 19 bis 23 sind für die Abführung der sich an der Ausgangsseite der Stromkreise i, 3, 5, 7, 9 ergebenden Impulse bestimmt, während die Klemme 24 für die Zuleitung eines Steuerzeichens vorgesehen ist, das über den alle Stromkreise 1 bis 9 durchquerenden Stromweg 25 verläuft:

Dieser Umwandler kann aus mit Verzögerungsleitungen versehenen Impulsmultiplikations- und Impulsadditionsschaltgebilden, gegebenenfalls mit Einfügung von Impulsentzerrungsstufen, aufgebaut sein. Die Klemme 10, an der ebenso wie an der Klemme 14 die Zuführung von Spannungen stattfindet, empfängt eine von Null verschiedene Span^ßo nung, welche dem ersten Koeffizienten vom Wert 1 in der Koeffizientenreihe in der betreffenden binären Zahlenreihe entspricht, wenn diese mit den Gliedern höherer Ordnungszahl betiinnt. Den Klemmen 15 bis 18 werden Entriegelungsspannungen für die Multiplikatjonsschaltgebilde zugeleitet. Ein an die Klemme 24 angelegter Ablesungsimpuls geht durch den Eingangsstromkreis 1, erreicht den entj blockten Verdoppelungsstromkreis 2 und verläßt ! diesen als Doppelimpuls. Die Impulsverdoppelung kann über zwei Wege erfolgen, von denen der eine unmittelbar wirksam ist und der andere mit Verzögerung arbeitet und eine durch Anlegen eines Potentials an die Klemme 15 entriegelte Elektronenröhre erreicht.

Dieser doppelte Zeichenimpuls gelangt nach dem Addierungsstromkreis 3 und tritt, wenn diesem über die Klemme 11 eine Spannung zugeführt ist, als Dreifachimpuls oder, wenn keine Spannung an der Klemme 11 vorhanden ist, als unveränderter Zweifachimpuls aus dem Addlierungsstrorrfkreis 3 aus. Der verzögerte Verdoppelungsweg kann über eine Kippschaltstufe gehen, welche ihn öffnet oder sperrt und ihm eine einem Taktintervall zwischen den Impulsen gleiche Verzögerung verleiht, und die beiden Verdoppelungswege können in eine das Amplitudenniveau l>egrenzende Übertragungsstufe eingehen.

Der Vorgang der Impulsaddition wiederholt sich im Maße des Fortschreitens des zusammengesetzten Zeichens, bis dieses die zur Darstellung der betreffenden Zahlengröße erforderliche Anzahl von Zehnerimpulsen umfaßt, worauf die Impulsaddierung dadurch zum Stillstand kommt, daß der Impulszug einen verblockten Verdoppelungsstromkreis erreicht, da die letzte kennzeichnende Ziffer der die Zahlengröße wiedergebenden binären Reihe dem vorhergehenden Addierungsstromkreis zugeteilt worden ist. Der Impulszug tritt dann durch entsprechende Abzweigung der Leitung 25 nach einem die Gesamtheit der Impulse !zusammenzählenden Schaltgebilde aus. ^l°°

Ein derartiger Gesamtimpulsaddierer ist, wenn auch der Umwandler unter Verwendung von Verzögerungsleitungen und Schaltern ausgeführt wird, für die Erzielung des gewünschten Endergebnisses erforderlich. Aus diesem Grunde wird der in Abb. 1 in seinem Arbeits- und Schaltungsprinzip wiedergegebene Umwandler vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines stufenweise wirkenden Impulsaddierungsschaltgebildes der aus Abb. 2 in einer ersten und aus Abb. 6 in einer zweiten Ausführungsform no ersichtlichen Art verwirklicht.

Der in Abb. 2 wiedergegebene Impulsaddierer ist in kontinuierlich fortschreitender Anordnung mit zehn ersten Kippschaltstufen 30 bis 39 ausgestattet, deren Kaskadenanordnung einen der Leitung 25 der Abb. ι entsprechenden durchgehenden Übertragungsweg ergibt. Die Ausgangsseiten 40 bis 49 dieser Kippschaltstufen dienen zur Ableitung der Impulsaddierungen und entsprechen daher den Abzweigungen 19 bis 23 der Abb. 1. Die Nebenschlüsse 51 j bis 59 kommen den Entblockungsklemmen 15 bis 18 der Addierungsstromkreise 2, 4, 6, 8 der Abb. 1 gleich, die in Abb. 2 durch Amplitudenübertragungsstufen 61 Ims 69 ersetzt sind, welche die Impulse des Impulsaddierers verdoppeln und mit dessen jeweils wirksamer Stufe in Verbindung treten.

In dem durch die Kippschaltstufen 30 bis 39 gebildeten Additionsweg kann in einer gegebenen Zeitperiode eine und nur eine Kippschaltstufe in Arbeitsstellung oder Arbeitszustand (Stellung 1) sein, während die anderen den Ruhezustand oder die Ruhelage (Stellung o) einnehmen. Eine Eingangsklemme 50 der ersten Kippschaltstufen 30, die sich für gewöhnlich, wenn der Umwandler in Ruhelage ist, im Zustand 1 befindet, dient zum Anlegen eines Entblockungszeichens im richtigen Augenblick, wenn der Additionsweg zur Wirkung gebracht wird, so daß der erste mit Amplitude auftretende Impuls des binär verschlüsselten Impulszuges bei seinem Eintreffen an der Eintrittsleitung »5 80 über die Leitung 70 die Kippschaltstufe 30 in den Zustand ο versetzt und dadurch den Übergang der nächsten Stufe 31 in den Zustand 1 veranlaßt. Die Leitung 80, von der die Abzweigungen 70 bis 79 nach den einzelnen Kippschaltstufen 30 bis 39 ao führen, bildet für die Impulse den normalen Fortpfianzungsweg und infolgedessen auch den Additionsweg des Umwandlers.

Die für die Aufnahme der Doppelimpulse vorgesehenen Übertragungsstufen 61 bis 69 werden *5 durch eine Reihe von über die Klemme 60 zugeführten Impulsen gesteuert, von denen jeder dem Augenblick des Beginns eines Impulszugtaktes folgt und unabhängig davon, ob der binär verschlüsselte Impulszug bei diesem Takt einen tatsächlichen Impuls oder keinen Impuls aufweist, stets auftritt und vorhanden ist. Die der Klemme 60 zugeleiteten Impulse eines Impulszuges mit bestimmter Taktgebung sollen bei der Anordnung nach Abb. 2 gegenüber dem Impulszugtakt z.B. um das Zeitintervall ΘΙ2 verzögert sein, wenn Θ die Dauer eines Taktes des Impulszuges ist.

Die Ausgangsseite der Übertragungsstufe 61 ist an eine Eingangsseite der Kippschaltstufe 32, die Augangsseite der Übertragungsstufe 62 an eine Eingangsseite der Kippschaltstufe 34 und die Ausgangsseite der Übertragungsstufe 63 an eine Eingangsseite der Kippschaltstufe 36 angeschlossen, und in sinngemäßer Fortsetzung dieser Verbindung von Übertragungs- und von Kippschaltstufen ist die Ausgangsseite jeder Übertragungsstufe mit einer Eingangsseite der Kippschaltstufe verbunden, die in der Reihe der sämtlichen Kippschaltstufen den doppelten Rang wie die für die Steuerung der betreffenden Übertragungsstufe wirksam gewordene Kippschaltstufe einnimmt.

Bei der Schaltanordnung nach Abb. 2 werden die Übertragungsstufen 61 bis 69, durch welche die an der Klemme 60 ankommenden Steuerimpulse gehen, wahlweise von der Ausgangsseite der Kippschaltstufen 31 bis 39 entblockt, weshalb die Steuerimpulse gegenüber dem Takt des binär verschlüsselten Impulszuges verzögert sein müssen. Bei der Schaltanordnung nach Abb. 6 hingegen erfolgt die Entriegelung einer jeden der Übertragungsstufen 61 bis 69 durch die über die Klemme 60 zugeführten Impulse und die einzige wirksame Stufe ist die. Stufe, an deren Eingangsseite ein Kippschaltstufenimpuls auftritt, und daher müssen hier die Hilfsimpulse in Phase mit den Impulsen oder Takten des verschlüsselten Impulszuges sein.

Um für die Kippschaltstufen die für ein richtiges Arbeiten genügende Zeit zu gewährleisten, können nach Abb. 6 Verzögerungsschaltgebilde 141 bis 144 in den Ausgangsleitungen der Übertragungsstufen 61 bis 69 vorgesehen sein. Ferner kann in diesem Fall eine ununterbrochene Reihe von im Takt aufeinanderfolgenden Impulsen der Klemme 50 zugeführt werden, um die Erzeugung von Kippschalt-Stufenimpulsen zu veranlassen, selbst wenn jeder Impuls des verschlüsselten Impulszuges fehlt. Die Übertragungsimpulse rufen nicht das stufenweise Fortschreiten des durch die Kippschaltstufen gebildeten Additionsweges hervor, da jeder Arbeitsimpuls der Stufe 30 das Additionsschaltgebilde in den allgemeinen Ruhezustand zu überführen sucht. Diese Rückkehr in den allgemeinen Ruhezustand findet indessen wegen der sofort einsetzenden Übertragung nicht statt.

Im einzelnen arbeitet die Schaltanordnung nach Abb. 2 wie folgt: Wenn der Additionsweg 31 bis 39 sich im Ruhezustand befindet und daher die Kippschaltstufe 3 in der Stellung 1 verblockt ist, wird eine Entriegelungsspannung an die Klemme 50 gelegt, so daß bei der Ankunft des ersten Impulses des binär verschlüsselten Impulszuges die Stufe 30 eine Kippschaltung und die Rückkehr zur Stellung ο ausführen und dabei einen die Stufe 31 erregenden Impuls abgeben wird, daß diese in die Stellung ι übergeht. Die Stufe 31 wird dann über die Abzweigung 51 die Übertragungsstufe 61 entblocken, so daß die kurz nach dem Eintreffen des Impulses des Impulszuges erfolgende Ankunft eines Steuerimpulses an der Klemme 60 die Kippschaltstufe 32 in die Stellung 1 bringt, während die Stufe 31 in den Ruhezustand zurückkehrt. Die Impulsverdoppelung ist dann durchgeführt.

Die Stufe 32 hat anderseits durch ihre Kippschaltung die Übertragungsstufe 62 entblockt, und so wird, wenn kein Impuls des Zuges beim nächsten Takt ankommt, der Hilfsüt>ertragerimpul's allein wirksam sein, d. h. er wird durch die Stufe 62 gehen und die Kippschaltung der Stufe 34 des Additionsweges veranlassen, so daß die Übertragungsstufe 64 entriegelt wird. Dagegen ist vor dem Eintreffen des zweiten Übertragungsimpulses ein Impuls des Impulszuges an der Klemme 80 angelangt und -hat über die Abzweigung 72 die Stufe 32 zur Wirkung gebracht, so daß diese durch ihre Rückkehr zum Ruhezustand die Stufe 33 in den Arbeitszustand versetzt und der Übertragungsimpuls nicht mehr durch die verblockte Stufe 62, sondern durch die entriegelte Stufe 63 geht und nicht mehr die Stufe 34, sondern die Stufe 36 zur. Wirkung bringt. Dieses Spiel wiederholt sich in gleicher Weise für die weiteren Stufen.

Die Schaltanordnung nach Abb. 6 wirkt in folgender Weise: Wenn der Additionsweg 30 bis 39 sich im allgemeinen Ruhezustand befindet und dal >ei die Stufe 30 die Stellung ι einnimmt, wird nach der Entblockung dieser Stufe 30 der erste Impuls des binär verschlüsselten Tmpulszuges über die nach

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der Stufe 30 führende Abzweigung das Fortschreiten des Additionsschaltgebildes um eine Stufe veranlassen, so daß die Kippschaltstufe 31 einen Impuls an ihrer Ausgangsseite nach der Übertragungsstufe 61 liefert. In diesem richtigen Augenblick entriegelt der erste an die Klemme 60 beinahe gleichzeitig mit dem Takt des Impulses des binär verschlüsselten Impulszuges angelegte Hilfsimpuls diese Übertragungsstufe 61, und der von der Stufe 31 abgegebene Impuls gelangt nach der Stufe 32 über das Verzögerungsschaltgebilde 141, das ihn genügend verzögert, daß er sich nicht mit dem Impuls deckt, der in diesem Zeitpunkt bei dem Impulszug an der Stufe 32 auftritt. Der von der Stufe 32

»5 gelieferte Impuls kann nicht auf die Stufe 34 übertragen werden, weil die Übertragungsstufe 62 nicht mehr entblockt ist.

Ein Zeitintervall Θ später kommen Hilfsimpulse gleichzeitig an den Klemmen 50 und 60 an. Wenn in diesem Augenblick kein tatsächlicher Impuls des Impulszuges an der Leitung 80 erscheint, wird der an die Stufe 30 herangeführte Kippschaltungsimpuls wirksam, und diese Stufe kehrt in ihre Stellung 1 zurück. Die Kippschaltstufe 32 wird daher in die Stellung ο gebracht und gibt einen Impuls an die Übertragungsstufe 62 ab. Diese Stufe 62 wird in diesem richtigen Augenblick durch einen über die Klemme 60 zugeführten Impuls entblockt und bringt mit einer durch das Verzögerungsschaltgebilde 142 hervorgerufenen Verzögerung die Stufe 34 zur Wirkung, die nach der Stellung 1 übergeht und so die Nullaufzeichnung an der Stufe 30 aufhöbt, die in ihre Stellung ο zurückkehrt.

Wenn dagegen ein Impuls des Impulszuges in dem gleichen richtigen Zeitpunkt über die an die Stufe 32 angeschlossene Abzweigung der Leitung 80 bei dieser Stufe ankommt, wird die Kaskadenanordnung der Kippschaltstufen 30 bis 39 zum Fortschreiten um eine Stufe veranlaßt und nunmehr die in die Stellung 1 übergeführte Stufe 33 durch den an die Klemme 50 angelegten Hilfsimpuls in ihre Stellung ο zurückgebracht, so daß unter den gleichen Bedingungen wie vorher der Durchgang des Übertragungsimpulses durch die in diesem Zeitpunkt entblockte Stufe 65 nach der Stufe 36 veranlaßt wird, die schließlich die einzige wirksam gebliebene Stufe ist. Dieses Spiel wiederholt sich sinngemäß bei den folgenden Stufen.
Der Additionsweg für die Impulszusammenzählung nach dem Zehnersystem kann in Dekadenabschnitte unterteilt, d. h. aus Additionskaskadenanordnungen für die Einer, die Zehner, die Hunderter usw. zusammengesetzt sein, um die Zahl der Kippschaltstufen zu verringern.

Abb. 3 zeigt schematisch einen Umwandler mit beispielsweise zwei Dekadenabschnitten für die Umformung eines binär verschlüsselten Impulszuges mit bestimmter Taktgebung und mit einem mit den kleinsten Ordnungszahlen der entsprechenden Zahlenreihe beginnenden Verlauf und somit für eine Impulszugumformung unter den Bedingungen höchster Inanspruchnahme und Wirkungsbereitschaft des Umwandlers.

Die Schaltanordnung nach Abb. 3, die ohne weiteres auch für mehr als zwei Dekadenabschnitte weiter ausgebildet werden kann, weist zwei Dekaden U und D für die Einheiten- bzw. die Zehnerziffern ο bis 9 auf, und die zehn Ausgangsseiten jeder Dekade sind mit zehn impulsaufnehmenden Stromkreisen 82 bzw. 83 verbunden, die z. B. aus zehn Einzelübertragungsstufen, insbesondere Schaltstufen mit Elektronenröhren, bestehen können, deren Sperrgitter mit den Ausgangsseiten der Kippschaltstufen der Dekaden U und D derart verbunden sind, daß die einzige Röhre, welche ein Ablesezeichen, z. B. einen allen Röhren einer Dekade über die Klemme 83 bzw. 84 in Parallelwegen zugeführten Impuls, durchläßt, die auf Grund der Stellung 1 der entsprechenden Kippschaltstufe entblockte Röhre ist.

Dieser Ablesungsfall ist hier nur beispielsweise angeführt, um darauf hinzuweisen, daß es möglich ist, von der Impulssammelstelle eines Impulszählers elektrische Zeichen, welche die durch die Dekaden gegebenen Ziffern darstellen, z. B. zum Zweck der Fernsteuerung, zu entnehmen.

Die Übertragungsstromkreise sind in Abb. 3 in ihrer Gesamtheit für jede der beiden Dekaden U und D durch die Rechtecke 85 und 86 angedeutet, und ihre Eingangsseiten sind an Verstärkern 87 und 88 mit Impedanzeinstellung angeschlossen, welche die Übertragungsimpulse empfangen, die von der Leitung 89 nach einer im Verzögerungsschaltgebilde 90 bewirkten Phasenverschiebung oder Verzögerung kommen, die aus dem anläßlich Abb. 2 erörterten Grunde vorgenommen wird. Nach der Leitung 89 gelangen die Übertragungsimpulse von der Klemme 91 aus, der sie in Phase mit den Takten des Impulszuges zugeleitet werden, der über die Klemme 99 oder die Klemme 100 eingeführt wird, je nachdem er die den höheren Ordnungszahlen der dargestellten Zahlenreihe entsprechenden Takte am Anfang oder am Ende aufweist.

Die gleiche Reihe von Impulsen wird ohne Phasenverschiebung der Eingangsseite der Kippschaltstufe 92 zugeleitet, die als durch Kippschaltung wirksame Übertragungsstufe zwischen den Dekaden U und D in Reihenschaltung mit dem impulsformenden Verstärker 93 dient. Der Ubertragungsimpuls von Dekade zu Dekade wird dem Stromkreis 85 entnommen.

Wenn der die 'betreffende Zahlengröße in binärer Zahlenreihe wiedergebende Impulszug mit seinem der kleinsten Ordnungszahl dieser Reihe entsprechenden Takt vorn ankommt, muß er in seinen Taktwerten umgekehrt werden, bevor man ihn die Klemme 95 des Verstärkers 94 erreichen läßt. In diesem Fall wird der Impulszug über die Klemme 99 einem Taktumkehrungsstromkreis zugeführt, der nach Abb. 3 beispielsweise wie folgt ausgebildet sein kann:

Eine künstliche Verzögerungsleitung, die aus n-1 -Abschnitten mit der Durchgangszeit oder elektrischen Länge 2 θ (w ist die Höchstzahl der Takte des zu behandelnden Impulszuges mit dem Takt-Intervall Θ) zusammegesetzt ist, weist η Abzwei-

gungen auf, die über je einen Schalter 97, z. B. eine verblockte Elektronenröhre, an die von der Eintrittsklemme 100 nach der Verstärkerklemme 95 gehende Leitung angeschlossen sind. Die Schalter 97 werden nacheinander mit einem Zeitintervall Θ durch Anlegen von Entblockungsimpulsen an die Klemmen 9S₁ bis 98« entriegelt, und dabei wird mit dem den Rang η Θ aufweisenden Takt nach dem Eintreffen des ersten Taktes des Impulszuges an ίο der Eintrittsklemme 99 begonnen.

Dies hat zur Folge, daß der im Impulszug den Rang η einnehmende Takt in diesem Augenblick den über die Klemme 9S₁ entblockten Schalter 97 erreicht und über diesen nach der Klemme 95 des Verstärkers 94 gelangt. Bin Zeitintervall Θ später wird der Takt mit dem Rang n-i, d. h. mit dem nächstniederen Wert, durch den von der Klemme 98₂ aus entriegelten Schalter 97 aus dem Impulszug entnommen und der Verstärkerkkmme 94 zugeao führt werden, und dieser Vorgang wiederholt sich in. gleicher Weise für die übrigen Takte des Impulszuges. Nach einer Zeitperiodie η Θ wird dann der umzuwandelnde, binär verschlüsselte Impulszug in der erforderlichen richtigen Form mit den *5 Takten von höchster Wertigkeit voran an der Klemme 95 des Verstärkers 94 erscheinen, nachdem er an die Eintrittsklemme 99 herangeführt worden ist.

Eine mehr ins einzelne gehende Darstellung der Dekaden U und D der Abb. 3 ist aus Abb. 4 ersichtlich, bei welcher die Bezugszeichen der Abb. 2 verwendet und bei den Schaltungsteilen der Zehnerdekade D durch einen zugefügten Strich, z. B. von 30 zu 30', ergänzt sind. Die Dekade U enthält zehn Kippschaltstufen 30 bis 39, die in Kaskadenanordnung durch Leitungen 101 bis 109 zu einem Gesamtschaltgebilde vereinigt sind, bei dem jedesmal, wenn eine in der Stellung 1 befindliche Kippschaltstufe in die Stellung ο zurückkehrt, ein Fortschreiten um eine Stufe stattfindet. Die allgemeine Nullstellung des Gesamtschaltgebildes 30 bis 39 ist vorhanden, wenn nur die Stufe 30 die Stellung 1 und jede andere Stufe die Stellung ο einnimmt. Es besteht dann jeweils nur für eine Stufe in irgendeinem Zeitpunkt die Möglichkeit, daß sie sich in der Stellung 1 befindet, wodurch das stufenweise erfolgende Arbeiten der Dekade gewährleistet ist. Die Eingangsseiten in bis 119 der Übertragungsstufen 61 bis 69 sind über eine gemeinsame Leitung mit der Klemme 60 verbunden, welche die Hilfsimpulse empfängt, deren Phasenverschiebung durch das Schaltgebilde 90 erfolgt. Die Stufe 61 wird über die Abzweigung 51 der Leitung 102 entblockt, und in ähnlicher Weise erfolgt die Entriegelung der übrigen Üibertragungsstufen 62 bis über die Abzweigungen 52 bis 59 der Leitungen 103 bis 109. Die Ausgangsseite 120 der Stufe 61 wirkt auf eine Eingangsseite der Kippschaltstufe 32, an der auch eine Ausgangsleitung 121 der Übertragungsstufe 66 angreift. Die Ausgangsseite 123 der Stufe 62 steht mit einer Eingangsseite der Kippschaltstufe 34 in Verbindung, an der auch eine Ausgangsleitung 125 der Ubertragungsstufe 67 endet.

Die Ausgangsleitung 127 der Übertragungsstufe 63 geht nach einer Eingangsseite der Kippschaltstufe 36, in die gleichzeitig eine Ausgangsleitung 129 der Übertragungsstufe 68 einmündet. Die Ausgangsleitung 130 der Übertragungsstufe 64 greift an der Kippschaltstufe 38 an, an die auch eine Ausgangsleitung 131 der Ubertragungsstufe 69 herangeführt ist. Ferner gehen von den Übertragungsstufen 65 bis 69 Leitungen 133 bis 137 aus, die an einer gemeinsamen, die nächste Dekade D ausschließenden Leitung 110 enden, die in die ziffernübertragende, zwischen den Dekaden U und D vorgesehene Kippschaltstufe 92 einmündet. Von der Ubertragungsstufe 65 geht weiterhin auch eine Ausgangsleitung 132 nach der Kippschaltstufe 30, und die Leitungen 122, 124, 126, 128 verbinden die Eingangsseiten der Kippschaltstufen mit den Ausgangsleitungen 121, 123, 125, 127, 129, 130, 131 der Übertragungsstufen 61 bis 64, 66 bis 69.

Wenn die Zusammenzählung der Impulse durchgeführt ist, wird bei jeder Dekade eine Zahl in aufeinanderfolgenden Ziffern erscheinen, und die Um-Wandlung des nachfolgenden verschlüsselten Impulszuges wird dann dadurch herbeigeführt, daß zuerst diese Zahl gestrichen und die Rückkehr der gesamten Schaltanordnung in die allgemeine Ruhelage durch Anlegen eines Impulses an die Klemme 50 für die Stufe 30 zur Wiedereinleitung der Arbeitsvorgänge bei Stellung 1 dieser Stufe veranlaßt wird. Diese Rückkehr zu Null erfordert dabei keine besondere Zeit, da das Heranführen des Impulses an die Klemme 50 beinahe gleichzeitig mit dem Anlegen des ersten Impulses des verschlüsselten Impulszuges an die Klemme 80 erfolgen kann und es sich nur um die Wirkungsdauer einer Kippschaltstufe handelt.

Von dem Zeitpunkt an, wo irgendeine der Übertragungsstufen 65 bis 69 die Übertragung bewirkt hat, ist die Einheitsziffer der verdoppelten Zahl an der Dekade U festgelegt, und gleichzeitig findet eine Einheitenübertragung nach der Zehnerdekade D statt. Der Impuls hierfür tritt durch die Leitung 110 in die Kippschaltstufe 92 ein, und diese Stufe wird periodisch in die Stellung ο durch einen Übertragungsimpuls zurückgeführt. Indem sie so in den Nullzustand¹ zurückkehrt wenn der nächste Hilfsimpuls erscheint, wird diese Kippschaltstufe 92 die Übertragung besorgen. Wenn sie nicht zur Wirkung gebracht wird, bestätigt der Hilfsimpuls nur ihren Nullzustand, und es findet keine Abgabe eines Impulses statt.

Abb. 5 zeigt die praktische Verwirklichung eines Teiles der Schaltung der Abb. 4 unter Verwendung von Stufen mit Elektronenröhren. Die Kaskadenanordnung der die Kippschaltstufen bildenden Röhren weist die bekannte Ausführung auf, bei der jede Stufe symmetrisch ausgebildet ist, so daß sie vom einen nach dem Gleichgewichtszustand entweder' über das eine oder das andere Steuergitter -ihrer beiden, je über eine ihrer Kathoden und einen ihrer Kathodenwiderstände 138 und 139 verlaufenden Entladungswege übergehen kann. Der Wirkungsweise der Stufen ist dabei von der Wahl der

Claims (5)

1. Werte der allen Stufen gemeinsamen Kathodenwiderstände 138, 139 abhängig.

   Die Übertragung wird durch die Röhren der Stufen 61 bis 67 in der Weise bewirkt, daß nur eine Röhre durch den über die Klemme 60 eintreffenden Ililfsimpuls über den zugehörigen Steuergitterstromkreis 140 beeinflußt wird, während auf die Löschgitter der Röhren die Entblokkungsnebenschlüsse 51 bis 57 einwirken und die Schirmgitter der Röhren 61 bis 64 über die Widerstände 150 und die Schirmgitter der Röhren 65 bis 67 über einen gemeinsamen Widerstand 151 an die Hochspannung + HS angeschlossen sind. Über diese Schirmgitterbelastung wird der Ufrertragungsimpuls von Dekade zu Dekade entnommen.

   Der aus Abb. 7 ersichtliche Teil einer mit Elektronenröhren arbeitenden Dekadenschaltung entspricht in seinem Anodenprinzip der Abb. 6 und weicht von Abb. 5 dadurch ab, daß die Steuergitter der Röhren 61, 62, 63 usw. für die Übertragung durch die Ausgangsimpulse der Kippschaltstufen über Verbindungsleitungen 151, 152, 153 usw. beeinflußt werden, obgleich diese Röhren durch ihre Löschgitter nur in den richtigen Zeitpunkten entblockt werden, wo die mit den Takten des Impulszuges phasengleichen Übertragungsimpulse an die Klemme 60 herangeführt werden. Das Verzögerungsschaltgebilde 90 der Abb. 3 und 4 kommt bei Abb. 7 in Fortfall, da die Übertragungsimpulse nicht gegenüber den Takten des Impulszuges versetzt sind. Jedoch sind Verzögerungsschaltgebilde 141, 142 usw. in den von den Anoden der Ubertragungsröhren 61, 62 usw. ausgehenden Leitungen vorgesehen, um störende Übertragungsunterdrükkungen durch gleichzeitige Wirkung eines Impulses des Impulszuges und eines durch diesen gleichen Impuls gebildeten und durch die Röhre 61 bzw. 62 usw. gehenden und dabei entzerrten Impulses zu vermeiden.

   Pat entans ρ p. C c. η Ε:

   ι. Verfahren zur Umwandlung der elektrischen Darstellung einer Zahlengröße von der Form einer Reihe von räumlich oder zeitlich verteilten und die Koeffizienten der Glieder einer entsprechenden binären Zahlenreihe wiedergebenden elektrischen Spannungen in die Form einer nach dem Zehnersystem mittels elektrischer Spannungen gebildeten Verkörperung, dadurch gekennzeichnet, daß man die den Koeffizienten der Glieder der binären Zahlenreihe entsprechenden elektrischen Spannungen in einer die Richtung der Abnahme der Ordnungszahlen der Reihe einhaltenden Aufeinanderfolge der binären elektrischen Darstellung entnimmt und die jeweils entnommene Spannung zu dem Ergebnis der vorhergehenden Spannungsentnahmen addiert sowie das Ergebnis dieser Addition zwischen je zwei aufeinanderfolgenden ,Spannungsentnahmen verdoppelt und diese Maßnahmen bis zur letzten Spannung der binären elektrischen Darstellung fortsetzt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei jeder Spannungsentnähme aus der binären elektrischen Darstellung einen Spannungsimpuls efzeugt und diesen der Gesamtheit der durch die vorhergehende Verdoppelung erhaltenen Impulse zufügt.
3. 3. Schaltanordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine Addierung von Impulsen bewirkendes und dafür als Leitungsweg dienendes Schaltgebilde mit einer bei jedesmaligem Eintreffen eines Impulses des binär verschlüsselten Impulszuges um eine Stufe fortschreitenden Kaskadenanordnung von Kippschaltstufen (30 bis 39) und eine parallele Reihe von für die Herbeiführung einer Einstellungsverdoppelung des Ad'ditionssc'haltgebildes (30bis 39) wirksamen Übertragungsstufen (61 bis 69) sowie ein gesonderter, zur Zuführung eines Hilfsimpulses zu den Ubertragungsstufen (61 bis 69) bei jedem Takt des binär verschlüsselten Impulszuges dienender Leitungsweg (60) zur Umwandlung der elektrischen Darstellung der Zahlengröße zusammenarbeiten und außerdem zwischen den Ausgangsseiten der Ubertragungsstufen (61 bis 69) und den Eingangsseiten der Kippschaltstufen (30 bis 39) Auswahlverbindungen und zwischen den Ausgangsseiten der Kippschaltstufen (30 bis 39) und den Eingangsseiten der Ubertragungsstufen (61 bis 69) Einzelverbindungen (51 bis 59) in solcher Anordnung vorgesehen sind, daß eine Ül>ertragungsstufe (61 bis 69) keinen Stellungsverdoppelungsimpuls für das Addierungsschaltgebilde (30 bis 39) liefert, wenn die Kippschaltstufe, an die sie mit ihrer Eingangsseite angeschlossen ist, sich nicht im Zustand der Erregung befindet (Abb. 2).
4. 4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Impulsaddierungsschaltgebilde aus mit zwei stabilen Gleichgewichtszuständen arbeitenden elektrischen Schaltungsgliedern (70 bis Jj) besteht, die bei Erregung durch eine ihrer einen oder anderen Ausgangsseite zugeführten Spannung die eine oder die andere Gleichgewichtslage annimmt (Abb. 5 und 7).
5. 5. Schaltanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Impulsadddierungsschaltgebilde durch eine Kaskadenanordnung von in zwei stabile Gleichgewichtszustände überführbaren elektrischen Schaltungsgliedern (70 bis ~γ) gegeben ist, die bei Eintreffen eines über den normalen Leitungsweg ankommenden Impulses stufenweise fortschreitet und bei der immer nur eines der Schaltungsglieder in einem vom Gleichgewichtszustand der anderen verschi'edenen Gleichgewichtszustand sein kann (Abb. 5 und 7).

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   0 5432 10.52